1. Sastav i čistoća
Metalni silicijum (Metalurško-stupanj silicijum, MG-SI):
Sastav: Prvenstveno elementarni silicijum (si) sa~ 98-99% čistoće.
Nečistoće: Sadrži tragove peglanja (fe), aluminijum (AL), kalcijum (CA) i ostale elemente iz sirovina.
Zabilježiti: Ponekad nazvani "rasuti silicijum" ili "ferrosilicon" (ako se legira gvožđem), ali strogo govoreći, MG-SI nije legura ako nije naveden (npr. FESI).
Polisilicon (polikristalni silicijum):
Sastav: Ultra-visoki čistost silicijum (99.9999%+, Često 9n do 11N čistoće).
Nečistoće: Zanemarine nečistoće (uklanjanje metala, kisika i ugljika su kritične).
Struktura: Polikristalni (mnogi mali silikonski kristali), za razliku od monokristalnog silikona koji se koristi u nekim elektronikom.
2. Proces proizvodnje
Metalni silicijum (MG-si):
Proizvedeno putemCarbotermic redukcijaSilicije (kvarc) u električnim lučnim pećima.
Sirovine: silika (sio₂) + ugljik (koks / drveni ugljen).
Rezultira lomljivim, čvrstim silikonskim kvržicom sa čistotom ~ 98-99%.
Polisilicon:
Izveden izRafiniranje mg-siPutem naprednih procesa poputSiemens procesIli fluidizirani reaktor za krevet (FBR).
MG-SI se pročišćava raspadajući isparljivim silikonskim spojevima (npr. Trichlorosilane) i ponovno polaganje ultra čistog polikristalnog silikona.
3. Fizička svojstva
| Nekretnina | Metalni silicijum (MG-si) | Polisilicon |
|---|---|---|
| Čistoća | 98-99% si (industrijski razred) | 99.9999% + SI (ultra visoka čistoća) |
| Struktura | Kvržice ili ingoti (mogu biti polikristalni) | Polikristalne granule ili komadići |
| Površina | Niska | Visoko (zbog granularnog oblika) |
4. Aplikacije
Metalni silicijum (MG-si):
Čelična količina: Koristi se kaoDeoksidizerZa uklanjanje kisika od rastopljenog čelika.
Legure: Komponenta u aluminijskim legurima (npr. Al-si za automobile dijelove) i legure magnezijuma.
Livnice: Pojačava listiranje fluidnosti i sprečava formiranje šljake.
Prekursor za polisilicon: MG-SI je rafiniran u polisilicon za visokotehnološke namjene.
Polisilicon:
Solarni paneli: Primarna hranidba zaFotonaponske ćelije(Solarna energija).
Poluvodiči: Koristi se za proizvodnju ICS, mikročipova i silicijuma solarno-stupnjeva.
Napredna elektronika: Ocjene visokog čistoće za napredne aplikacije poput solarnih ćelija svemirskog razreda.
5. Trošak i tržište
Metalni silicijum (MG-si):
Jeftiniji za proizvodnju zbog manjih zahtjeva čistoće.
Na cijene pod utjecajem željezne rude i dostupnosti kvarca.
Polisilicon:
Komplet zbog energetski intenzivnog pročišćavanja (npr. Siemensov proces).
Tržište vođeno solarne potrošnje energije i proizvodnje poluvodiča.
6. Sažetak razlika
| Aspekt | Metalni silicijum (MG-si) | Polisilicon |
|---|---|---|
| Čistoća | Industrijski razred (~ 98-99% SI) | Ultra-high purity (>99.9999% SI) |
| Struktura | Skupne grudvice / ingoti | GRANULAR, POLIKIJALNI |
| Krajnja upotreba | Čelik, legure, livenje | Solarni paneli, poluvodiči |
| Produkcija | Jednostavna karbotermička smanjenja | Napredno pročišćavanje MG-SI |
