Zakaj je kovinski silicij v prahu pomemben
Kovinski silicijev prah, včasih opisan kot industrijski silicij v fino zdrobljeni obliki, je eden od tihih temeljev sodobne proizvodnje. Ima izrazit kovinski sijaj, videti je srebrno siv do temno siv, odvisno od velikosti delcev in oksidacijskega stanja, sorazmerno dobro se upira oksidaciji pri sobni temperaturi, ima visoko tališče približno 1414 degC in ima gostoto približno 2,33 g/cm3. Zaradi teh lastnosti se pojavlja v ognjevzdržnih oblogah, aluminijevih zlitinah, silikonski kemiji, deoksidaciji jekla, keramiki, abrazivih in fotovoltaični dobavni verigi.
Inženirska vrednost praškaste oblike je površina. Mletje silicijeve kovine v fino mrežico poveča reaktivnost in omogoči enakomerno disperzijo v ognjevzdržnih mešanicah, smolo-vezanih sistemih in aluminijevih talinah na načine, ki jih grudice ne morejo doseči.
Stopnje in kemična sestava glede na velikostni pas
Kemični silicijev prah je razvrščen glede na velikost mrežnega očesa, sestava pa se zaostruje, ko postaja ciljna aplikacija bolj zahtevna. Spodnja tabela prikazuje sestavne pasove, uporabljene za standardne stopnje.
| Vrsta | Velikost (mreža) | Si min (%) | Fe max (%) | Al max (%) | Ca max (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Kemični silicijev prah | 20-100 | 99.6 | 0.2 | 0.15 | 0.05 |
| Kemični silicijev prah | 30-120 | 99.2 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
| Kemični silicijev prah | 40-160 | 99.0 | 0.4 | 0.4 | 0.2 |
| Kemični silicijev prah | 100-200 | 98.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 |
| Kemični silicijev prah | 45-325 | 98.0 | 0.6 | 0.5 | 0.3 |
| Ognjevarni silicijev prah | minus 150 do minus 600 | 99,6 navzdol na 98,0 | 0.2-0.6 | 0.15-0.5 | 0.05-0.3 |
| Prah nizke stopnje | minus 200, minus 325 | 95-97 | skupne nečistoče 3,0 % max | ||
Ognjevzdržni razredi so določeni z isto logiko sestave, vendar so razvrščeni v presejalna območja, kot so minus 150, minus 200, minus 325, minus 400 in minus 600 mesh, ker je gostota pakiranja ognjevzdržne mešanice odvisna od celotne porazdelitve velikosti delcev in ne od ene same nazivne velikosti.
Kako je narejen prašek
Proizvodnja se začne iz silicijeve kovine, ki se tali v potopni obločni peči iz kremena in reduktorja ogljika ter je razvrščena po kemijski stopnji. Kovina se nato zdrobi, zmelje in razvrsti. Pri grobem drobljenju nastanejo kosi, pri finem mletju v krogličnih mlinih, vibracijskih mlinih ali mlinih na curek pa dobimo prah v zahtevanem območju zarez. Sledi razvrščanje, običajno z ločevanjem zraka, in prevelik material se vrne v mlin. Za najfinejše kvalitete mletje v inertni atmosferi in ravnanje z zaprto-zanko omejujeta oksidacijo in pobiranje železa iz obrabljivih delov. Prah, namenjen za ognjevzdržne materiale, je lahko tudi površinsko obdelan ali zmešan z dodatki za nadzor hidracije in pretoka.
Glavne industrijske uporabe
V ognjevzdržnih materialih se fin silicijev prah uporablja kot anti{0}}oksidant v opeki,-ki vsebuje ogljik, in opeki iz silicijevega karbida, kjer prednostno reagira s kisikom in ščiti ogljikovo vez. Pri aluminiju podpira proizvodnjo aluminijevih -silicijevih zlitin za ulitke in avtomobilske komponente. V kemični industriji je silicijev prah surovina za klorosilane, intermediate silikonskih polimerov in, na najvišji stopnji čistosti, polprevodniškega in fotovoltaičnega silicija. Jeklarne uporabljajo prah za dodatke za obrezovanje in za dezoksidacijo v posebnih vrstah. Keramične in abrazivne aplikacije izkoriščajo njegovo trdoto in toplotno stabilnost, medtem ko elektronika uporablja fine in ultra{7}}fine frakcije v premazih in v nekaterih postopkih kot pomoč pri sintranju.
Kontrola kakovosti in pregledi vnosa
O uspešnosti pošiljke odločajo tri lastnosti: kemija, porazdelitev velikosti delcev in oksidacijsko stanje. Kemija je zajeta z zgoraj prikazanimi omejitvami za silicij, železo, aluminij in kalcij, razredi navadnih kovin pa so opisani v specifikacijah, kot je GB/T 2881 za kovinski silicij na kitajskem trgu. Velikost delcev je treba preveriti s presejalno analizo, ne z vizualnim pregledom, potrdilo pa mora navajati zadržani odstotek na kontrolnih zaslonih. Oksidacija se kaže kot višja vsebnost kisika od pričakovane, temnejša barva in zmanjšana reaktivnost v ognjevzdržni uporabi. Pogoste napake sta tudi vlaga in umazanija z oljem iz opreme za rokovanje. Razumna rutina vnosa je vzorčenje vsake serije, kemijski test, presejanje vzorca in preverjanje teže vrečke, nato pa zapečateni referenčni vzorec obdržite za zapis serije.
Pakiranje, skladiščenje in rokovanje
Najboljše sorte so običajno pakirane v 25-kilogramske tkane vreče z notranjo podlogo znotraj enotonske velike vreče, nekatere pa so dobavljene v sodih za uporabo v elektroniki. Shranjujte pod pokrovom na suhih tleh, vrečke naj bodo zaprte in zložene do višine, ki ne bo zdrobila podloge. Silicijev prah ni razvrščen kot vnetljiv prah v območju grobega sita, vendar je treba z drobnimi frakcijami kljub temu ravnati z ekstrakcijo in dobrim gospodinjstvom, ker se zlahka prenašajo po zraku. Osebje mora pri odpiranju vrečk ali polnjenju mešalnikov nositi protiprašne maske in zaščito za oči.
Pogosto zastavljena vprašanja
Q:Za kaj se uporablja kovinski silicijev prah?
O: Uporablja se kot anti{0}}oksidant in komponenta v ognjevzdržnih materialih, kot osnova za aluminijeve-silicijeve zlitine, kot surovina za kemijo silikona in klorosilana, pri obdelavi jekla, v keramiki in abrazivih ter v elektroniki in fotovoltaičnih procesih.
Q:Katero velikost mreže naj naročim?
O: Naroči po aplikaciji. Ognjevzdržne mešanice običajno uporabljajo minus 150 do minus 600 mesh, medtem ko livarne, legirne in kemične uporabe običajno določajo obsege 20-100, 30-120 ali 45-325 mesh.
Q:Ali finejši prah vedno vsebuje več silicija?
O: Ne. Vsebnost silicija pada, ko nominalni razpon mrežnih očes postane finejši v tabeli standardnih razredov, z 99,6 % v pasu 20-100 mrežnih očes na 98,0 % pri 45-325 mrežnih očesih, ker finejše mletje in razvrščanje kopičita več kontaminacije z železom in aluminijem.
Q:Kako se preveri velikost pošiljke silicijevega prahu?
O: S presejalno analizo vzorca, vzetega iz serije, z zadržanim odstotkom na kontrolnih zaslonih v primerjavi z dogovorjeno specifikacijo, podprto s potrdilom o analizi za kemijo.
Q:Kaj povzroča nizko reaktivnost pri uporabi ognjevzdržnih materialov?
O: Oksidacija med shranjevanjem ali mletjem, pobiranje vlage in onesnaženje z oljem ali prahom. Višja vsebnost kisika in temnejša barva sta običajna opozorilna znaka.
Q:Kako naj bo prašek shranjen?
O: Pod pokrovom na suhih tleh v zaprtih, podloženih vrečah, brez zmečkanja podlog ter z odsesavanjem prahu in osebno zaščito med odpiranjem in mešanjem vreče.