Silicio metalas, taip pat žinomas kaip pramoninis silicis arba metalurginis silicis, yra komerciškai pagaminta, palyginti gryna elementinio silicio forma. Paprastai jis turi grynumąnuo 98 % iki 99,5 %, o likusį procentą sudaro priemaišos, tokios kaip geležis, aliuminis ir kalcis. Jis gaminamas panardinamoje elektros lankinėje krosnyje redukuojant kvarcą (SiO₂) anglies medžiagomis, tokiomis kaip anglis, anglis arba naftos koksas. Šis procesas sunaudoja didžiulį kiekį elektros-apytiksliai 12 000–14 000 kWh vienai tonai silicio metalo.
Produktas pristatomas kaip pilki metaliniai{0}}gabalėliai, kurių dydis paprastai yra nuo 10 mm iki 100 mm. Pagrindinis jo pritaikymas yra pramoninis:
Kaip legiravimo agentas liejant aliuminį (gerina stiprumą ir liejamumą)
Kaip žaliava silikonams, silanams ir kitiems cheminiams junginiams gaminti
Kaip pagrindinė medžiaga, skirta rafinuoti į aukštesnio{0}}grynumo silicį elektronikai ir saulės elementams
Kristalinis silicis
Kristalinis silicis yra askirtinga to paties elemento klasė. Tai reiškia silicį, kuris paprastai buvo išgrynintas iki ypač didelio grynumo{1}}99,9999 % (6N) iki 99,9999999 % (9N)ar net aukščiau. Šis tobulinimas pasiekiamas naudojant sudėtingus cheminius procesus, tokius kaip Siemens procesas arba verdančio sluoksnio reaktorių technologija, pradedant nuo silicio metalo.
Išvalytas kristalinis silicis išlydomas ir išauginamas į didelius, pavienius -kristalinius luitus (naudojant Czochralskio metodą) arba daug{1}}kristalinius blokus. Tada jie supjaustomi plonais vafliais. Kristalinis silicis yra pagrindinė medžiaga, naudojama:
Puslaidininkiniai įrenginiai (lustai, procesoriai, atmintis)
Saulės fotovoltiniai elementai
Apibendrinti pagrindiniai skirtumai
| Aspektas | Silicio metalas / pramoninis silicis | Kristalinis silicis |
|---|---|---|
| Grynumas | 98% – 99.5% | 99,9999 % – 99,9999999 % (nuo 6 N iki 9 N) |
| Gamyba | Karboterminis kvarco redukavimas lankinėje krosnyje | Cheminis silicio metalo rafinavimas (Siemens procesas ir kt.) |
| Išvaizda | Pilki gumuliukai, metalo blizgesys | Blizgantys, veidrodiniai{0}}kaip luitai ar plonos plokštelės |
| Kaina | Mažas (maždaug 2000–3000 USD už toną) | Labai didelis (tūkstančiai dolerių už kilogramą) |
| Pirminis naudojimas | Legiravimas, silikonai, rafinavimo pagrindas | Puslaidininkiai, saulės elementai |
Silicis metalas ir pramoninis silicis yra tas pats produktas-neapdorotas, 98-99,5 % grynumo medžiaga, naudojama dideliems pramonės tikslams. Kristalinis silicis yra daug didesnio grynumo, daug brangesnis silicio metalo darinys, specialiai pagamintas elektronikai ir fotovoltinėms reikmėms.
