Osnovna klasifikacijasilicijeva kovinarazredi temeljijo na vsebnosti nečistoč železa (Fe), aluminija (Al) in kalcija (Ca) (številka razreda neposredno ustreza odstotku nečistoč). Razlike v čistosti in porazdelitvi nečistoč med različnimi stopnjami neposredno določajo primerne scenarije uporabe in dodano vrednost izdelka. Natančna izbira je ključnega pomena za zagotavljanje učinkovitosti in kakovosti nadaljnje proizvodnje.
Logika kodiranja ocen:Prvi dve števki predstavljata največjo dovoljeno vsebnost Fe oziroma Al, zadnja ena ali dve števki pa največjo dovoljeno vsebnost Ca (npr. 553#=Fe manj kot ali enako 0,5 %, Al manj kot ali enako 0,5 %, Ca manj kot ali enako 0,3 %).
Glavne zahteve glede čistosti:Vsi razredi morajo imeti vsebnost silicija večjo ali enako 98,5 %, višji-stopnje pa večjo ali enako 99,5 %. Skupna vsebnost nečistoč (Fe+Al+Ca) je glavni indikator za razlikovanje razredov.
Obseg glavnih razredov:Industrijski razred (553#, 441#, 421#), višji-končni razred (3303#, 3305#), elektronska ocena (2202#, 1101#), pri čemer se vsebnost nečistoč postopoma zmanjšuje, čistost in cena pa istočasno naraščata.
Primerjava osnovnih značilnosti običajnih kovinskih razredov silicija
| Ocena | Fe Manjše ali enako | Al Manjše ali enako | Ca Manjše ali enako | Si Večje ali enako | Skupne nečistoče Manjše ali enako | Temeljne prednosti |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 553# | 0.5% | 0.5% | 0.3% | 98.5% | 1.3% | Visoko razmerje med-ceno in zmogljivostjo, primerno za splošno uporabo |
| 441# | 0.4% | 0.4% | 0.1% | 99.0% | 0.9% | Uravnotežene nečistoče, primerne za srednje-do-visoko-proizvodnjo |
| 421# | 0.4% | 0.2% | 0.1% | 99.2% | 0.7% | Nizka vsebnost aluminija, primerna za precizne zlitine |
| 3303# | 0.3% | 0.3% | 0.03% | 99.5% | 0.63% | Nizka vsebnost kalcija in visoka čistost, primerna za fotovoltaiko/polprevodnike |
| 2202# | 0.2% | 0.2% | 0.02% | 99.7% | 0.42% | Elektronska -čistost, primerna za-elektroniko visokega razreda |
| 1101# | 0.1% | 0.1% | 0.01% | 99.9% | 0.21% | Ultra{0}}visoka čistost, primerna za proizvodnjo čipov |
Opomba:Vsebnost nečistoč neposredno vpliva na učinkovitost izdelka-Fe zlahka zmanjša mehansko trdnost, Al zlahka tvori trde in krhke vključke, Ca pa zlahka vpliva na kemično stabilnost. Visok{2}}aplikacije zahtevajo še strožji nadzor nad temi tremi elementi.
Razlike v kvantitativni uporabi različnih razredov kovinskega silicija
(1) Industrijski razred (553#/441#/421#): temelj splošne proizvodnje
553# (Fe manj kot ali enako 0,5 %, Al manj kot ali enako 0,5 %):
Osnovne aplikacije:Navadne aluminijeve zlitine, deoksidacija litega železa, dodatki zlitin za proizvodnjo jekla;
Kvantitativni učinek:ADC12 je dodan tlačno litemu-aluminiju (dodatna količina 5%-8%), natezna trdnost aluminijastega materiala večja ali enaka 200MPa, trdota večja ali enaka 80HB, kar ustreza potrebam gradbenih profilov in delov kmetijskih strojev;
441# (Fe manj kot ali enako 0,4 %, Al manj kot ali enako 0,4 %):
Osnovne aplikacije:Nerjavno jeklo, vrhunske{0}}aluminijeve zlitine, natančno litje;
Kvantitativni učinek:Dodajanje 441# (dodana količina 1,0 %-1,5 %) v proizvodnjo nerjavečega jekla 304 podaljša čas odpornosti proti koroziji v solnem razpršilu za 20 %-25 % in izboljša končno obdelavo površine. Ra Manjši ali enak 0,8 μm;
421# (Fe manj kot ali enako 0,4 %, Al manj kot ali enako 0,2 %):
Osnovne aplikacije:Nizko{0}}aluminijeve aluminijeve zlitine, posebne zlitine;
Kvantitativni učinek:Dodajanje 421# k vesoljski{1}}aluminijevi zlitini razreda 6061 poveča natezno trdnost z 240 MPa na 260–280 MPa, z raztezkom, večjim ali enakim 12 %, zaradi česar je primerna za lahke konstrukcijske komponente.
(2) Visok-razred (3303#/3305#): združljivo s fotovoltaiko/polprevodniki
3303# (Fe manj kot ali enako 0,3 %, Al manj kot ali enako 0,3 %, Ca manj kot ali enako 0,03 %):
Osnovne aplikacije:Fotonapetostni polisilicij, čiščenje polprevodniškega silicija, vrhunski-organosilicij;
Kvantitativni učinek:Pri fotonapetostni proizvodnji polisilicija stopnja pretvorbe silicija 3303# doseže 90%-95%, kar je 8%-10% višje od 553#, učinkovitost pretvorbe celic pa se izboljša za 1,0%-1,5%;
(3) Elektronski razred (2202#/1101#): Visok{3}}elektronski posebni-namen
2202# (Fe manj kot ali enako 0,2 %, Al manj kot ali enako 0,2 %):
Osnovne aplikacije:Elektronske komponente, posebna keramika, vrhunske{0}}zlitine;
Prednosti:Izjemno nizka vsebnost nečistoč, ki ne vpliva na električno in toplotno prevodnost materiala, primerna za natančno elektronsko opremo.
1101# (Fe manj kot ali enako 0,1 %, Al manj kot ali enako 0,1 %):
Osnovne aplikacije:proizvodnja čipov, vesoljski-materiali; Značilnosti: ultra-visoka čistost, zahteva sekundarno čiščenje, drago in se uporablja samo v scenarijih z ekstremnimi zahtevami glede zmogljivosti.
