Hver er munurinn á hár-hreinleika kísiljárni og há-kísiljárni?

Nov 03, 2025

Há-hreint kísiljárn og há-kísiljárn eru tvö kísiljárnblendiefni með verulegan mun á samsetningu, frammistöðu og notkunarsviðum.

 

1. Mismunur á skilgreiningu og kjarnasamsetningu

Hár-kísiljárn er málmblendi með kísil (Si) og járn (Fe) sem aðalefni, en með sérstökum ferlum er óhreinindainnihaldi (eins og ál, kalsíum, kolefni o.s.frv.) stjórnað í mjög lágu magni (venjulega kísilinnihald Stærra en eða jafnt og 95%, heildar óhreinindi Minna en eða%). Aðaleiginleiki þess er mikill hreinleiki, sem gerir það að verkum að það hentar vel á sviðum með mjög miklar kröfur um hreinleika efnisins. Til dæmis, í hálfleiðaraiðnaðinum, er hægt að nota há-hreinleika kísiljárn sem dælingarefni fyrir kísilskífur eða sem hráefni til að framleiða há-hreinan fjölkristallaðan kísil; Innihald óhreininda hefur bein áhrif á frammistöðustöðugleika hálfleiðaratækja.

Hár-kísiljárn er aftur á móti málmblendi með kísil sem aðalefni og járn sem aukaefni, en kísilinnihaldið er venjulega á bilinu 65% til 90% og ákveðið hlutfall óhreininda (eins og ál, kalsíum, mangan o.s.frv.) er leyfilegt. "Hátt-kísillinn" í nafni þess vísar til kísiljárns öfugt við venjulegt kísiljárn (kísilinnihald 45%-60%), og það er aðallega notað í forritum sem krefjast hærra kísilinnihalds en ekki endilega mikillar hreinleika. Til dæmis, í stálframleiðslu, er hægt að nota kísiljárn með háum kísilum sem afoxunarefni og álblöndu aukefni, fjarlægja súrefni úr bráðnu stáli með því að draga úr kísil á meðan að stilla efnasamsetningu stálsins.

 

2. Mismunur á framleiðsluferli og kostnaði
Framleiðsla kísiljárns með mikilli-hreinleika krefst mikillar-nákvæmniferla eins og lofttæmisbræðslu eða efnagufuútfellingar (CVD) til að lágmarka mengun óhreininda. Til dæmis felur lofttæmisbráðnun í sér að hita kísiljárnhráefnið í bráðið ástand í lokuðu umhverfi, fjarlægja loftkennd óhreinindi með ryksugu og síðan stífna í stefnu til að fá há-hreinleika kristalla. Þessir ferlar fela í sér miklar fjárfestingar í búnaði og mikilli orkunotkun, sem leiðir til umtalsvert hærri kostnaðar fyrir -hreint kísiljárn samanborið við venjulegt kísiljárn, þar sem markaðsverð er venjulega á bilinu tugþúsundir til hundruð þúsunda júana á hvert tonn.

Hár-kísiljárn er framleitt með hefðbundnum aðferðum eins og bræðslu í rafmagnsofni eða blástursbreyti, stillir kísilinnihaldið með því að stjórna hráefnishlutfalli og bræðsluhitastigi. Til dæmis blandar rafmagnsofnbræðsla saman kísil, kók og járnþráð í ákveðnu hlutfalli, minnkar þær við háan-rafallsboga til að framleiða kísiljárnblendi. Þessi tegund af ferli er einföld og -kostnaður, þar sem hár-kísiljárn kostar venjulega á bilinu nokkur þúsund til tíu þúsund júana á tonn, aðeins einn-þriðjungur til einn-fimmtungur verðs á há-kísiljárni.

 

3. Frammistöðueiginleikar og umsóknarsviðsmyndir

Kosturinn við afkastamikil-hreinleika kísiljárns liggur í stöðugleikanum sem mikil hreinleiki þess veldur. Til dæmis, á hálfleiðarasviðinu, kemur lítið óhreinindainnihald þess í veg fyrir innleiðingu óæskilegra þátta meðan á lyfjanotkun stendur, sem tryggir samkvæmni í rafframmistöðu obláta; á ljósvökvasviðinu getur -hreint kísiljárn, sem hráefni fyrir framleiðslu fjölkristallaðs kísils, dregið úr neikvæðum áhrifum óhreininda á skilvirkni rafhlöðunnar. Hins vegar er stökkleiki þess tiltölulega hár, krefst sérhæfðs búnaðar til vinnslu, og kostnaður þess takmarkar notkun þess á almennum iðnaðarsviðum.

Frammistöðueinkenni mikils-kísiljárns er jafnvægi á milli mikils kísilinnihalds og kostnaðar. Til dæmis, í stáliðnaðinum, bætir kísilinnihald þess í raun styrkleika og tæringarþol stáls, en óhreinindi (eins og ál og kalsíum) geta virkað sem afoxunarefni til að hjálpa til við að fjarlægja súrefni úr bráðnu stáli. Í steypuiðnaðinum getur hár-kísiljárn stillt kolefnisjafngildi steypujárns og bætt örbyggingu steypu. Hins vegar getur óhreinindi þess haft áhrif á frammistöðu í sérstökum forritum; til dæmis getur það ekki komið í stað -hreinleika kísiljárns við framleiðslu á rafrænum-kísilefnum sem krefjast mjög mikils hreinleika.

 

4. Iðnaðarstaðlar og gæðaeftirlit
Hár-hreint kísiljárn verður að uppfylla staðla hálfleiðara-eða ljósvökva-gæða, svo sem sérstakar-kröfur sem tilgreindar eru í GB/T 2881-2014 "kísiljárn" (kísilinnihald Stærra en eða jafnt og 97%, 3% eða jafnt og minna en 0% kalsíuminnihald Minn, 3% eða minna kalsíuminnihald jafngildir 0,1%. Í framleiðsluferlinu verður að greina innihald óhreininda með litrófsgreiningu og ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometrie) til að tryggja að hver lota af vörum uppfylli staðlana.

Hátt-kísiljárn fylgir málmvinnslustöðlum, eins og kröfum 1. stigs í GB/T 2881-2014 (kísilinnihald 65%-75%, álinnihald Minna en eða jafnt og 2.0%, kalsíuminnihald minna en eða jafnt og 1.0%). Gæðaeftirlit þess beinist að stöðugleika kísilinnihalds, sem er venjulega greint hratt með efnatítrun eða röntgenflúrljómun litrófsgreiningar (XRF).

 

Ef þú hefur áhuga á ferro sílikoni skaltu ekki hika við að hafa samband við okkur. Netfangið okkar:info@kexingui.com

Þér gæti einnig líkað