सिलिकॉन धातु की मूल अवधारणाएँ

1. परिभाषा

धातुकर्म सिलिकॉन(के रूप में भी जाना जाता हैऔद्योगिक सिलिकॉनयाक्रिस्टलीय सिलिकॉन) - एक इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी में सिलिका (SiO₂) के कार्बोथर्मिक कमी द्वारा उत्पादित सिलिकॉन का एक उच्च शुद्धता वाला रूप है। इसमें आमतौर पर शामिल होता है98%-99.5% सिलिकॉनआयरन (Fe), एल्यूमीनियम (Al) और कैल्शियम (Ca) जैसी अशुद्धियों के साथ।

2. मुख्य विशेषताएं

रासायनिक प्रतीक: सी

उपस्थिति: नीला-धूसर, भंगुर क्रिस्टलीय ठोस

शुद्धता का स्तर:

सिलिकॉन का धातुकर्म ग्रेड (MG-Si): 97%-99% सी (मिश्रधातुओं, रसायनों में प्रयुक्त)।

रासायनिक ग्रेड सिलिकॉन): >99% Si (सिलिकॉन उत्पादन के लिए)।

इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड सिलिकॉन (ईजी-Si): 99.9999%+ (सेमीकंडक्टर निर्माण के लिए)।

घनत्व: 2.33 ग्राम/सेमी³

गलनांक: 1414 डिग्री (2577 डिग्री फारेनहाइट)

क्वथनांक: 3265 डिग्री (5909 डिग्री एफ)

3. उत्पाद विधि

मुख्य प्रक्रिया:कार्बोथर्मिक कमीजलमग्न चाप भट्टियों में.

कच्चा माल: क्वार्ट्ज (SiO₂) + कार्बन (पेट्रोलियम कोक/कोयला/कोयला)।

प्रतिक्रिया:
SiO2​+2C1800–2000 डिग्री ​Si+2CO↑

ऊर्जा गहन: आवश्यक12 000-14 000 kWh प्रति टनसिलिकॉन

4. मुख्य अनुप्रयोग

धातुकर्म:

एल्यूमीनियम मिश्र धातु(ताकत और गर्मी प्रतिरोध बढ़ाएँ)।

सिलिकॉन स्टील(ट्रांसफार्मर कोर के लिए)।

रसायन उद्योग:

सिलिकॉन(सीलेंट, स्नेहक, रेजिन)।

पॉलीसिलिकॉन(सौर कोशिकाओं और अर्धचालकों के लिए)।

इलेक्ट्रानिक्स:

अल्ट्रा हाई शुद्धता सिलिकॉन के लिएअर्धचालक, माइक्रोसर्किट और फोटोसेल.

5. बाज़ार और उद्योग

अग्रणी निर्माता: चीन (विश्व उत्पादन का ~70%), नॉर्वे, ब्राज़ील, संयुक्त राज्य अमेरिका।

मूल्य कारक: बिजली की लागत, पर्यावरण नीति, सौर ऊर्जा की मांग।

6. भंडारण एवं सुरक्षा

नमी के प्रति संवेदनशील: ऑक्सीकरण को रोकने के लिए शुष्क परिस्थितियों में संग्रहित किया जाना चाहिए।

ज्वलनशील: बारीक सिलिकॉन पाउडर चिंगारी लगने से फट सकता है।