Silicio metalasyra pagrindinė žaliava dviem dideliems pramonės sektoriams: aliuminio lydinių gamybai ir organinio silicio sintezei. Trys dažniausiai parduodamos komercinės klasės yraSilicio metalas 553, Silicio metalas 441irSilicio metalas 3303. Daugelis pirkėjų tiesiog pasirenka rūšis pagal kainą, visiškai nesuprasdami savo gamybos proceso priemaišų tolerancijos.
Lydant aliuminį, geležies ir kalcio perteklius gali pabloginti liejimo efektyvumą ir padidinti laužo kiekį. Gaminant organinį silicio monomerą, sunkiųjų metalų priemaišų pėdsakai nuodys vario pagrindu pagamintus katalizatorius, sumažins monomero išeigą ir generuos daugiau nepageidaujamų šalutinių produktų. Naudojant netinkamą silicio metalo rūšį, bus paslėpti gamybos nuostoliai, net jei žaliavos pirkimo kaina atrodo konkurencinga.
Trijų klasių našumo skirtumai
553 yra žemiausias grynumo laipsnis tarp trijų. Jame yra daugiau geležies, aliuminio ir kalcio. Gamybos savikaina išlieka palyginti žema. Jo priemaišų tolerancija yra ribota. Didelis kalcio ir sunkiųjų metalų kiekis riboja jo naudojimą jautrioje cheminėje sintezėje.
441 yra plačiausiai naudojama bendrosios paskirties klasė. Tai subalansuoja grynumą ir gamybos sąnaudas. Geležies ir aliuminio kiekis reguliuojamas iki 0,40%, o kalcio - iki 0,10%. Jis tinka daugeliui standartinių gamybos scenarijų ir tinka tiek aliuminio, tiek organinio silicio pramonėje. Tai tinkama masinei gamybai.
3303 yra didelio grynumo silicio metalas. Geležies ir aliuminio ribos yra 0,30%, o kalcio kiekis griežtai kontroliuojamas žemiau 0,03%. Boro, fosforo ir sunkiųjų metalų pėdsakų taip pat yra daug mažiau. Medžiaga užtikrina stabilų našumą didelių reikalavimų gamybos linijoms, tačiau žaliavos kaina yra didesnė nei 553 ir 441.
Pagrindinės klasės apibrėžimas ir cheminė specifikacija
Keturių skaitmenų silicio metalo pavadinimo taisyklė nurodo didžiausią geležies, aliuminio ir kalcio kiekį iš eilės. Pavyzdžiui, Si 553 reiškia Fe Mažiau arba lygu 0,50%, Al Mažiau arba lygu 0,50%, Ca Mažiau arba lygi 0,30%. Šie trys elementai yra pagrindiniai valdymo elementai. Aukštos klasės reikmėms pirkėjai taip pat turi stebėti boro, fosforo ir sunkiųjų metalų, įskaitant nikelį, varį ir titaną, pėdsakus.
| Parametras | Silicio metalas 553 | Silicio metalas 441 | Silicio metalas 3303 |
|---|---|---|---|
| Silicis (Si) min | 98.5% | 99.0% | 99.3% |
| Geležis (Fe) maks | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| Aliuminis (Al) maks | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| Kalcio (Ca) maks | 0.30% | 0.10% | 0.03% |
| Tipiškas boras | 80–150 ppm | 40–80 ppm | 15–40 ppm |
| Tipiškas fosforas | 60–120 ppm | 30–70 ppm | 10–35 ppm |
| Bendras priemaišų lygis | Aukštas | Vidutinis | Žemas |
Naudojamas aliuminiui ir silikonui
Paraiška aliuminio lydinių gamybai
Aliuminio lydinio gamybai naudojamas didelis kiekis silicio metalo kaip legiravimo priedo. Skirtingos aliuminio produktų linijos turi skirtingas priemaišų ribas.
Silicio metalas 553
553 gali būti naudojamas žemos klasės aliuminio lydiniams, kuriems taikomi laisvi priemaišų reikalavimai. Jis netinka didelio stiprumo aliuminiui, automobilių aliuminio dalims ar ekstruziniams profiliams. Didelis geležies ir kalcio kiekis aliuminio matricoje sudarys trapias intermetalines fazes. Šios fazės sumažina plastiškumą, sukelia paviršiaus defektus ir padidina gatavų gaminių atmetimo greitį.
Silicio metalas 441
441 yra pagrindinis pasirinkimas daugumai bendro aliuminio lydinio gamybos. Jis gerai tinka įprastiems liejimo lydiniams ir įprastoms ekstruzijos medžiagoms. Tai užtikrina stabilų legiravimo efektą ir gerą sąnaudų efektyvumą. Automobiliams skirto ir didelio stiprumo aliuminio gamintojai pirkimo sutartyse turi įtraukti papildomus boro ir fosforo apribojimus.
Silicio metalas 3303
3303 pasirinktas aukščiausios klasės aliuminio reikmėms. Jis tinka didelio stiprumo aliuminiui, su aviacija susijusiems lydiniams ir preciziško liejimo dalims. Mažas priemaišų kiekis apsaugo nuo žalingo intermetalinio susidarymo. Tai padeda pagerinti aliuminio gaminių mechanines charakteristikas ir paviršiaus kokybę.
Paraiška organinio silicio (silikono) gamybai
Organinio silicio monomero sintezė vyksta verdančio sluoksnio reaktoriuose su vario pagrindu pagamintais katalizatoriais. Sunkiųjų metalų pėdsakai sukels katalizatoriaus deaktyvavimą ir sumažins dimetildichlorsilano selektyvumą. Kalcio kiekis taip pat tiesiogiai veikia reakcijos stabilumą verdančiojo sluoksnio viduje.
Silicio metalas 553
553 nerekomenduojamas organinio silicio monomero gamybai. Didelis kalcio kiekis ir sunkiųjų metalų priemaišos sutrikdys verdančiojo sluoksnio reakciją. Tai lemia nestabilų konversijos greitį, padidintą naudotos alyvos išeigą ir dažną reaktoriaus reguliavimą. Jis gali būti naudojamas tik labai žemos kokybės silikono gaminiams, kurių kokybės standartai yra labai laisvi.
Silicio metalas 441
441 yra standartinė įprasto organinio silicio gamybos klasė. Jis plačiai naudojamas bendrajai silikoninei alyvai, įprastai silikoninei gumai ir įprastų sandariklių gamybai. Pirkėjai turėtų patvirtinti nikelio, vario ir titano ribas COA. Stabilus kalcio kiekis yra labai svarbus norint išlaikyti nuoseklius reakcijos ciklus.
Silicio metalas 3303
3303 skirtas aukščiausios klasės organinio silicio gamybai. Jis naudojamas didelio skaidrumo silikonui, specialiems silanams ir aukštos kokybės sandarikliams. Itin mažas kalcio kiekis ir sunkiųjų metalų pėdsakai sulėtina apsinuodijimą katalizatoriumi. Tai pagerina monomerų selektyvumą ir sumažina nepageidaujamų šalutinių produktų susidarymą.
Nuorodų atitikimo lentelė
| Galutinis naudojimas | Rekomenduojamas laipsnis | Pagrindiniai valdymo taškai | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Žemos klasės aliuminio liejimas | 553 | Fe, Al turinys | Netinka didelio stiprumo ar automobilių aliuminiui |
| Bendrasis liejimas ir ekstruzijos aliuminis | 441 | Ca, B, P | Ekonomiškiausia masinei gamybai |
| Didelio stiprumo tikslus aliuminio lydinys | 3303 | Visiška priemaišų pėdsakų kontrolė | Didesnė žaliavų kaina |
| Bendroji silikoninė alyva ir įprasta guma | 441 | Ca, Ni, Cu, Ti | Standartinis pasirinkimas masiniam silicio organiniam išėjimui |
| Didelio skaidrumo silikonas ir specialus silanas | 3303 | Mažos Ca ir sunkiųjų metalų ribos | Sumažina katalizatoriaus deaktyvavimą |
| Žemos kokybės silikonas su laisvomis specifikacijomis | 553 | Didelė priemaišų rizika | Retai naudojamas šiuolaikinėse silikoninėse gamyklose |
Pastaba:
Renkantis 553 tik už mažą kainą. Daugelis aliuminio ir silikono gamyklų patiria kokybės nuostolių, perėjus prie 553. Didesnis laužo kiekis ir gamybos prastovos kompensuoja pradinį žaliavų sutaupymą.
441 naudojamas aukščiausios klasės organiniam siliciui arba aukščiausios kokybės aliuminiui. Net nedideli priemaišų pėdsakų svyravimai turės įtakos galutinio produkto veikimui.
Per didelis 3303 naudojimas įprastai masinei gamybai. Aukšto grynumo laipsnis neduoda papildomos naudos mažų reikalavimų linijoms ir padidina visas gamybos sąnaudas.
Vertinant kokybę tik pagal keturių skaitmenų klasės numerį. Keturių skaitmenų kodas apima tik geležį, aliuminį ir kalcį. Atskirai reikia patikrinti borą, fosforą ir sunkiuosius metalus.
553, 441 ir 3303 silicio metalas atitinka skirtingus aliuminio ir silikono pramonės gamybos scenarijus. 553 yra mažo grynumo medžiaga, skirta tik mažiems poreikiams,. 441 užtikrina subalansuotą kainą ir našumą bei veikia kaip pagrindinės klasės aliuminio ir organinio silicio gamyboje. 3303, siūlanti mažą priemaišų našumą aukštos klasės gaminiams ir atitinkamai aukštesnės kainos gaminiams.
Pasirinkimą neturėtų lemti vien pirkimo kaina. Gamybos linijos turi atitikti silicio metalo rūšį su savo priemaišų tolerancija, produkto kokybės standartu ir apdorojimo įranga. Tinkamas kokybės atitikimas padeda gamintojams stabilizuoti gamybą, sumažinti atliekų kiekį ir pasiekti pagrįstas bendras gamybos sąnaudas.
