מתכת סיליקוןהוא חומר גלם ליבה לשני מגזרים תעשייתיים עיקריים: ייצור סגסוגת אלומיניום וסינתזה אורגנוסיליקון. שלושת הציונים המסחריים הנפוצים ביותר הםמתכת סיליקון 553, מתכת סיליקון 441ומתכת סיליקון 3303. קונים רבים פשוט בוחרים ציונים על סמך תג מחיר מבלי להבין היטב את סבילות הטומאה של תהליך הייצור שלהם.
בהתכת אלומיניום, עודף ברזל וסידן עלול לפגוע בביצועי היציקה ולהגביר את קצב הגרוטאות. לייצור מונומר אורגנוסיליקון, זיהומי מתכות כבדות עקבות ירעילו זרזים מבוססי נחושת, יפחיתו את תפוקת המונומרים וייצרו יותר תוצרי לוואי לא רצויים. שימוש בדרגת מתכת סיליקון שגויה יביא להפסדי ייצור נסתרים גם אם עלות רכישת חומר הגלם נראית תחרותית.
הבדלי ביצועים בין שלוש כיתות
553 היא דרגת הטוהר הנמוכה ביותר מבין השלושה. הוא כולל תכולת ברזל, אלומיניום וסידן גבוהה יותר. עלות הייצור נשארת ברמה נמוכה יחסית. סבילות הטומאה שלו מוגבלת. תכולת סידן גבוהה ומתכות כבדות מגבילות את השימוש בו בסינתזה כימית רגישה.
441 הוא הציון הנפוץ ביותר לשימוש כללי. הוא מאזן בין טוהר ועלות ייצור. ברזל ואלומיניום נשלטים ל-0.40% מקסימום, והסידן מוגבל ל-0.10%. זה מתאים לרוב תרחישי הייצור הסטנדרטיים ועובד גם לתעשיות האלומיניום וגם לתעשיית הסיליקון האורגני. זהו דרגת סוס עבודה לייצור נפח המוני.
3303 היא מתכת סיליקון בטוהר גבוה. ברזל ואלומיניום מוגבלים ל-0.30%, והסידן נשלט בקפדנות מתחת ל-0.03%. גם בורון, זרחן ומתכות כבדות שומרים ברמות נמוכות בהרבה. החומר מספק ביצועים יציבים עבור קווי ייצור בדרישות גבוהות, אך עלות חומר הגלם גבוהה מ-553 ו-441.
הגדרת ציון בסיסי ומפרט כימי
כלל השמות של ארבע ספרות למתכת סיליקון מייצג תכולה מקסימלית של ברזל, אלומיניום וסידן ברצף. לדוגמה Si 553 פירושו Fe פחות או שווה ל-0.50%, Al פחות או שווה ל-0.50%, Ca פחות או שווה ל-0.30%. שלושת האלמנטים הללו הם פריטי הבקרה העיקריים. עבור יישומים מתקדמים, הקונים צריכים גם לפקח על בורון, זרחן ולהתחקות אחר מתכות כבדות כולל ניקל, נחושת וטיטניום.
| פָּרָמֶטֶר | מתכת סיליקון 553 | מתכת סיליקון 441 | מתכת סיליקון 3303 |
|---|---|---|---|
| סיליקון (Si) דקות | 98.5% | 99.0% | 99.3% |
| ברזל (Fe) מקסימום | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| אלומיניום (אל) מקסימום | 0.50% | 0.40% | 0.30% |
| סידן (Ca) מקסימום | 0.30% | 0.10% | 0.03% |
| בורון טיפוסי | 80-150 עמודים לדקה | 40-80 עמודים לדקה | 15-40 עמודים לדקה |
| זרחן טיפוסי | 60-120 עמודים לדקה | 30-70 עמודים לדקה | 10-35 עמודים לדקה |
| רמת טומאה כללית | גָבוֹהַ | בֵּינוֹנִי | נָמוּך |
משמש לאלומיניום וסיליקון
בקשה לייצור סגסוגת אלומיניום
ייצור סגסוגת אלומיניום צורך נפח גדול של מתכת סיליקון כתוסף סגסוגת. לקווי מוצרי אלומיניום שונים יש מגבלות שונות לטומאה.
מתכת סיליקון 553
ניתן להשתמש ב-553 עבור סגסוגות אלומיניום יציקות בקצה נמוך עם דרישות טומאה רופפות. זה אינו מתאים לאלומיניום בעל חוזק גבוה, חלקי אלומיניום לרכב או פרופילי אקסטרוזיה. ברזל וסידן גבוהים ייצרו פאזות בין-מתכתיות שבירות בתוך מטריצת אלומיניום. שלבים אלו מפחיתים את המשיכות, גורמים לפגמים על פני השטח ומעלים את שיעור הדחייה של מוצרים מוגמרים.
מתכת סיליקון 441
441 הוא הבחירה המרכזית עבור רוב הייצור הכללי של סגסוגת אלומיניום. זה עובד היטב עבור סגסוגות יציקה נפוצות וחומרי אקסטרוזיה רגילים. זה מספק אפקט סגסוג יציב וביצועי עלות טובים. עבור אלומיניום בדרגת רכב וחוזק גבוה, היצרנים צריכים להוסיף מגבלות נוספות על בורון וזרחן בחוזי רכישה.
מתכת סיליקון 3303
3303 נבחר עבור יישומי אלומיניום מתקדמים. זה מתאים לאלומיניום בעל חוזק גבוה, סגסוגות הקשורות לתעופה וחלל וחלקי יציקה מדויקת. תכולת טומאה נמוכה מונעת היווצרות בין-מתכתית מזיקה. זה עוזר לשפר את הביצועים המכניים ואת איכות פני השטח של מוצרי אלומיניום.
יישום לייצור אורגני סיליקון (סיליקון).
סינתזת מונומר של סיליקון אורגנו-סיליקון פועלת בכורי מיטה נוזלית עם זרזים מבוססי נחושת. עקבות מתכות כבדות יגרמו לנטרול זרז ותפילת סלקטיביות dimethyldichlorosilane. תכולת הסידן משפיעה באופן ישיר על יציבות התגובה בתוך מיטה נוזלית.
מתכת סיליקון 553
553 אינו מומלץ לייצור מונומר אורגנוסיליקון. סידן גבוה וזיהומי מתכות כבדות ישבשו את התגובה של מיטת נוזלים. זה מוביל לשיעור המרה לא יציב, תפוקת פסולת מוגברת והתאמת הכור תכופה. זה יכול לשמש רק עבור מוצרי סיליקון בדרגה נמוכה מאוד עם תקני איכות רופפים מאוד.
מתכת סיליקון 441
441 הוא הדרגה הסטנדרטית לייצור אורגני סיליקון קונבנציונלי. זה אומץ באופן נרחב עבור שמן סיליקון כללי, גומי סיליקון רגיל וייצור איטום נפוץ. קונים צריכים לאשר מגבלות ניקל, נחושת וטיטניום ב-COA. רמת סידן יציבה היא המפתח לשמירה על מחזורי תגובה עקביים.
מתכת סיליקון 3303
3303 מיועד לייצור אורגני סיליקון מתקדם. הוא משמש לסיליקון עם שקיפות גבוהה, סילאנים מיוחדים וחומרי איטום בעלי ביצועים גבוהים. סידן נמוך במיוחד ותכולת מתכות כבדות מאטות הרעלת זרז. זה משפר את סלקטיביות המונומרים ומפחית יצירת תוצרי לוואי לא רצויים.
טבלת התאמת הפניות
| שימוש סופי | ציון מומלץ | נקודות בקרה מרכזיות | הערות |
|---|---|---|---|
| יציקת אלומיניום בקצה נמוך | 553 | Fe, Al content | לא עבור חוזק גבוה או אלומיניום לרכב |
| יציקה כללית של אלומיניום ואקסטרוזיה | 441 | Ca, B, P | החסכוני ביותר לייצור המוני |
| סגסוגת אלומיניום דיוק חוזק גבוה | 3303 | בקרת טומאה עקבות מלאה | עלות חומר גלם גבוהה יותר |
| שמן סיליקון כללי וגומי רגיל | 441 | Ca, Ni, Cu, Ti | בחירה סטנדרטית עבור פלט אורגני סיליקון בתפזורת |
| סיליקון בשקיפות גבוהה וסילאן מיוחד | 3303 | מגבלות Ca נמוך ומתכות כבדות | מפחית את השבתת הזרז |
| סיליקון בדרגה נמוכה עם מפרט רופף | 553 | סיכון גבוה לטומאה | משמש לעתים רחוקות במפעלי סיליקון מודרניים |
פֶּתֶק:
בחירת 553 רק במחיר נמוך. מפעלי אלומיניום וסיליקון רבים סובלים מאובדן איכות לאחר המעבר ל-553. שיעור גרוטאות גבוה יותר והשבתת ייצור קיזזו את החיסכון הראשוני בחומרי הגלם.
שימוש ב-441 עבור סיליקון אורגני או אלומיניום מובחר. אפילו תנודות קטנות של זיהומים קורט ישפיעו על ביצועי המוצר הסופי.
שימוש יתר ב-3303 לייצור המוני רגיל. דרגת טוהר גבוהה אינה מביאה תועלת נוספת עבור קווי דרישה נמוכה ומעלה את עלות הייצור הכוללת.
שופט איכות רק לפי מספר ציון ארבע ספרות. קוד ארבע הספרות מכסה רק ברזל, אלומיניום וסידן. בורון, זרחן ומתכות כבדות זקוקים לבדיקה נפרדת.
מתכת סיליקון 553, 441 ו-3303 משרתות תרחישים שונים של ייצור עבור תעשיות אלומיניום וסיליקון. 553 היא חומר בטוהר נמוך ליישומים עם דרישות נמוכות בלבד. 441 מספקת עלות וביצועים מאוזנים ומתפקדת כדרגת הזרם המרכזי לרוב הייצור הכללי של אלומיניום וסיליקון אורגני. 3303 מציעה עלות חומרית גבוהה יותר עם ביצועים גבוהים יותר של חומרי טומאה.
אין להחליט על בחירה על פי מחיר הרכישה בלבד. קווי ייצור צריכים להתאים לדרגת מתכת סיליקון עם סבילות משלהם לטומאה, תקן איכות המוצר וציוד העיבוד שלהם. התאמה נכונה של דרגות מסייעת ליצרנים לייצב את הייצור, להוריד את קצב הגרוטאות ולהשיג עלות ייצור כוללת סבירה.
