Munurinn á kísilmálmi og kísiljárni

Kísillmálmur og kísiljárn eru bæði ómissandi og mikilvæg efni í hinu víðfeðma kerfi málmvinnsluiðnaðarins og eru mikið notuð á ýmsum iðnaðarsviðum. Hins vegar er augljós munur á þessum tveimur efnum í mörgum þáttum. Í þessari grein munum við greina muninn á kísilmálmi og kísiljárni út frá víddum samsetningar, framleiðslu, eiginleika, kosta og notkunar.

Kísil málmursamanstendur fyrst og fremst af frumefninu sílikoni, sem er afar hreint, nær oft 98 - 99%. Mismunandi hreinleikastig eru auðkennd með sérstökum tölum, svo sem 553, 441, 3303 og 2202, sem endurspegla hámarks leyfilegt innihald óhreininda í kísilmálmi, með lægri tölur sem gefa til kynna meiri hreinleika.

Kísiljárner málmblendi úr járni og kísil, yfirleitt með kísilinnihald á milli 15 og 90%, afgangurinn er aðallega járn með um 2% af öðrum frumefnum eins og áli og kalsíum. Algengar einkunnir kísiljárns eru kísiljárn 75 og kísiljárn 90, þar sem tölurnar gefa til kynna áætlað kísilinnihald kísiljárns.

Hráefni til framleiðslu

Kísilmálmur er framleiddur úr há-hreinleika kvarsi eða kísildíoxíði (SiO₂) og þarf kolefnisgjafa eins og kol, kók eða sag sem afoxunarefni, sem er aðallega framleitt með kísilminnkun eða málmskerðingu í há-bræðsluofni.

Framleiðsluferli

Í framleiðsluferlinu eru kvars- og kolefnisgjafar færðir inn í ljósbogaofn, þar sem hár hiti inni í ofninum hvetur til minnkunarhvarfs kísils til að framleiða kísilmálm og kolmónoxíð. Bráðna sílikoninu sem myndast við hvarfið er safnað saman og kælt og síðan hreinsað til að fjarlægja óhreinindi og fá staðlaða kísilmálmafurð.

Hráefni

Hráefnin til framleiðslu á kísiljárni eru svipuð og fyrir kísilmálm, krefjast kvars- og kolefnisgjafa, en auk þess þarf að bæta við járni sem inniheldur -hráefni, eins og járn eða brotajárn, og þessi hráefni taka þátt í efnahvarfinu saman í há-hitaofni.

Framleiðsluferli

Við framleiðslu er hinum ýmsu hráefnum blandað saman og brætt í háofni eða ljósbogaofni. Í bráðnu ástandi við háan-hita sameinast kísill og járn og mynda kísiljárnblendi. Eftir að hvarfinu er lokið er kísiljárnið kælt og mulið til að búa til vörur með forskriftir sem uppfylla þarfir mismunandi iðnaðarnotkunar. Kísiljárn með hátt kísilinnihald er venjulega framleitt í ljósbogaofnum.

Munur á líkamlegum eignum

Eðliseiginleikarsílikon málmur

Kísillmálmur er hart, brothætt kristallað fast efni með gráleitu-hvítu útliti og málmgljáa. Það hefur hátt bræðslumark um 1414 gráður (2577 gráður F), framúrskarandi hita- og rafleiðni og er ekki-segulmagnaðir.

Líkamlegir eiginleikarKísiljárn

Kísiljárn hefur gráleitt útlit með málmgljáa. Vegna nærveru járns er bræðslumark þess lægra en hreins kísils og bræðslumarkið er nátengt kísilinnihaldinu. Kísiljárn er einnig segulmagnað vegna nærveru járns.

Samantekt á eðlisfræðilegum eiginleikum

Í útliti hafa báðir málmgljáa, en verulegur munur er á hörku, bræðslumarki og segulmagnaðir eiginleikar. Kísilmálmur hefur hátt bræðslumark og er ó-segulmagnaður, en kísiljárn hefur lægra bræðslumark og er segulmagnaðir. Þessi munur gerir þau hentug fyrir mismunandi iðnaðaraðstæður.

Mismunur á efnafræðilegum eiginleikum

Efnafræðilegir eiginleikar kísilmálms

Kísilmálmur er efnafræðilega stöðugur og efnafræðilega óvirkur, ónæmur fyrir flestum sýrum og basum. Þegar það verður fyrir lofti myndast hlífðaroxíðfilmur á yfirborði þess, sem kemur í veg fyrir frekari oxun og tryggir efnafræðilegan stöðugleika þess.

Efnafræðilegir eiginleikar kísiljárns

Kísiljárn er efnafræðilega óvirkt miðað við kísilmálm og getur hvarfast við ákveðin efni. Hins vegar, vegna þess að það inniheldur ákveðið hlutfall af sílikoni, hefur það samt góða oxunar- og tæringarþol.

Samantekt á efnafræðilegum eiginleikum

Þrátt fyrir að báðir hafi nokkra tæringarþol, er kísilmálmur efnafræðilega stöðugri, en kísiljárn er tiltölulega virkara. Þessi munur á efnafræðilegum eiginleikum ákvarðar einnig hæfi þeirra í mismunandi efnaumhverfi.

Mikill hreinleiki kostur

Kísil málmurHár hreinleiki gerir það tilvalið til notkunar á svæðum þar sem efnafræðilegir og eðlisfræðilegir eiginleikar eru mikilvægir. Í hálfleiðaraframleiðslu, þar sem hreinleiki efna er afar mikilvægur, getur hár hreinleiki kísilmálms uppfyllt þarfir og tryggt frammistöðu og gæði rafrænna vara; við framleiðslu á-afkastamiklum málmblöndur er einnig treyst á mikla hreinleika kísilmálms til að átta sig á sérstökum eiginleikum málmblöndur.

Kostir hita- og rafleiðni

Framúrskarandi varma- og rafleiðni gerir það að verkum að kísilmálmur skipar mikilvæga stöðu í rafeindaiðnaðinum og framleiðslu á hitaþolnum efnum.- Í rafeindabúnaði hjálpar góð hitaleiðni að dreifa hita og tryggja stöðugan rekstur. Við framleiðslu á -hitaþolnum efnum gefur rafleiðni þess vörur sérstakar aðgerðir.

Kostur við efnafræðilegan stöðugleika

Efnafræðilegur stöðugleiki kísilmálms gerir honum kleift að viðhalda stöðugri frammistöðu í langan tíma í erfiðu efnaumhverfi, sem dregur verulega úr viðhalds- og endurnýjunarkostnaði og bætir endingartíma og áreiðanleika búnaðar og vara.

Kostnaður-hagkvæmni

Í samanburði við kísilmálm,kísiljárnhefur lægri framleiðslukostnað, sem er -hagkvæmari í stórum-iðnaði. Það getur í raun stjórnað framleiðslukostnaði undir þeirri forsendu að tryggja ákveðna frammistöðu og verður því valið efni í mörgum iðnaðarframleiðslu.

Kostur við fjölvirkni

Fjölvirkni kísiljárns gerir það að verkum að það gegnir mikilvægu hlutverki í ýmsum málmvinnsluferlum. Með því að bæta við kísiljárni er hægt að stilla samsetningu og eiginleika málma, sem er mikið notað í mismunandi tegundum málmvinnslu og framleiðslu til að bæta gæði og frammistöðu málmvara.

Auka kostir vélrænna eiginleika

Með því að bæta kísiljárni við málmvinnslu getur það bætt vélrænni eiginleika málma verulega, þar með talið styrk, hörku, slitþol og tæringarþol, sem gerir málmvörur hentugri fyrir notkun sem krefst meiri frammistöðu.

Hálfleiðaraiðnaður

Kísil málmurer aðalhráefnið í hálfleiðaraefni og er ómissandi við framleiðslu á samþættum rafrásum, flísum og öðrum rafeindavörum. Hár hreinleikaeiginleikar þess hafa bein áhrif á frammistöðu og gæði hálfleiðaravara.

Sólariðnaður

Sem eitt helsta efnið fyrir sólarsellur er kísilmálmur mikið notaður við framleiðslu á ljósvökvaplötum, sem veitir grunnstuðning við umbreytingu og nýtingu sólarorku og stuðlar að þróun hreinnarorkuiðnaðar.

Efnaiðnaður

Á efnafræðilegu sviði er hægt að nota kísilmálm við myndun lífræns kísils, sem tekur þátt í framleiðslu á kísillgúmmíi og öðrum efnavörum, sem gefur mikilvæg hráefni fyrir efnaiðnaðinn.

Optískur gleriðnaður

Í framleiðsluferli sjónglers og sjónlinsa getur viðbót kísilmálms aukið hitaþol og gagnsæi glersins og bætt afköst og gæði sjónvara.

Málmvinnsla

Í ferli járn- og stálmálmvinnslu,kísiljárner oft notað sem afoxunarefni og álblöndur aukefni, sem getur í raun fjarlægt súrefnið í stálvatninu, stillt samsetningu og frammistöðu stáls og bætt gæði og gæði stáls.

Steypuiðnaður

Í steypuframleiðslu getur kísiljárn bætt steypuhörku, styrk, slitþol og aðra eðliseiginleika, aukið gæði og afköst steypu, til að mæta þörfum mismunandi atvinnugreina fyrir steypu.

Efnaiðnaður

Kísiljárn er einnig notað í efnaiðnaði sem eitt af hráefnum til myndun kísils og sem aukefni í framleiðslu á ryðfríu stáli og öðrum málmblöndur til að bæta frammistöðu málmblöndur.

Stóriðja

Kísiljárn er notað við framleiðslu á raforkuflutningsbúnaði og segulmagnaðir efni á sviðum eins og raforkuflutningi og spenniframleiðslu, og gegnir einstöku hlutverki sínu í raforkugeiranum.

Til að draga saman, það er verulegur munur á kísilmálmi og kísiljárni hvað varðar samsetningu, framleiðslu, eiginleika, kosti og notkun. Kísilmálmur, með mikla hreinleika og framúrskarandi eðlisefnafræðilega eiginleika, hentar fyrir há-tæknisvið með miklar efniskröfur; kísiljárn, með kostnaðar-hagkvæmni og fjölhæfni, skipar mikilvæga stöðu í stór-iðnframleiðslu.