El polisilicó de grau metal·lúrgic, sovint abreujat com Mg -Si, és una forma crucial de silici dins del paisatge industrial . que normalment conté al voltant de 98 - 99% silici . en contrast amb els nivells de puresa ultra -alta exigits per sols (99.}} 999999999999999999999999999999999999999999999) (99.99999999%) graus, Mg - Si té una puresa relativament inferior.

La producció de Mg - Si implica principalment el procés de reducció carbotèrmica en els forns d'arc elèctric . quars (diòxid de silici) s'escalfa amb carboni, que conté reactants com la fusta, la fusta o el carbó de carbó . a través d'aquest procés, el diòxid de silici s'extreu Carbon . Històricament, aquestes impureses van fer que no fos inadequat per a aplicacions d’eficiència d’alta eficiència on el silici d’alta puresa és un requisit previ . Tanmateix, amb els avenços tecnològics en curs en la combinació de materials i l’optimització de processos, els límits es difonen gradualment i les seves aplicacions s’amplien .}

polysilicon3

Característiques físiques i químiques

Aspecte i estructura física

El polisilicó de grau metal·lúrgic sol presentar -se com un sòlid amb una estructura de partícules una mica gruixuda . Aquesta forma física li dóna certes característiques de manipulació i processament . Per exemple, la seva distribució de mida pot afectar la fluïdesa durant el transport i la manera en què interacciona amb altres materials en els passos de processament posteriors .

Té una estabilitat tèrmica relativament alta . Aquesta propietat li permet suportar temperatures elevades sense canvis significatius en el seu estat físic ni propietats en moltes aplicacions industrials .

Reactivitat química

Químicament, tot i que es basa en silici, la presència d’impureses en mg - si pot influir en la seva reactivitat ., per exemple, el ferro i les impureses d’alumini poden catalitzar o participar en determinades reaccions químiques en condicions específiques ., però, en general ús industrial, la seva reactivitat és més sotmesa Rastrejar elements a l'atmosfera o altres substàncies .

Aplicacions en diferents indústries

Sector de l'energia solar

Fabricació de panells solars de baix cost: una de les aplicacions emergents més significatives de Mg - Si es troba en la producció de panells solars assequibles . a regions com el sud -est asiàtic i el sub -àfrica saharan, on els esforços d’electrificació s’enfronten a restriccions pressupostàries A study by a renewable energy initiative in Kenya found that solar modules made with MG - Si blends, although achieving an efficiency of only 14 - 15%, had cost savings of up to 40% compared to conventional panels. These cost - effective panels can meet the basic electricity needs of residential and agricultural sectors in these areas. The lower capital cost and reduced La confiança en materials importats els fa adequats per al desplegament de masses a les regions rurals . A més, la producció local que utilitza MG - Si s’alinea amb el desenvolupament d’indústries d’energia renovable indígenes .

Indústria de semiconductors

Non - Critical Applications: The semiconductor industry, which has long relied on hyper - pure silicon, is now seeing a shift. As the demand for semiconductors expands into more cost - sensitive markets beyond high - performance computing and mobile devices, the need for ultra - pure silicon is not always necessary. Applications such as automotive sensors, HVAC control chips, smart meters, and Els controladors bàsics de visualització sovint funcionen dins de toleràncies de rendiment més àmplies . Els fabricants de països com l’Índia i el Brasil han començat a experimentar amb silici de grau inferior, incloses formes refinades de Mg - Si, com a material de substrat per a aquestes aplicacions no crítiques - Hòsties de silici de puresa de grans productors com la Xina, el Japó i els EUA .

Indústries tradicionals

Aliatge i Materials compostos: en indústries tradicionals com la producció de certs aliatges i materials compostos, Mg - Si es pot utilitzar com a additiu . El seu contingut de silici pot millorar les propietats mecàniques dels aliatges ., per exemple, en alumins basats en alumini, l'addició de Mg - Si pot millorar la intensitat, la força, la duresa, i la corrosió Resistència . En materials compostos, les partícules Mg - Si es poden dispersar dins d'una matriu per millorar el rendiment del material general, com ara augmentar la seva resistència al desgast o millorar la seva conductivitat tèrmica en alguns casos .

polysilicon