Γιατί έχει σημασία η μεταλλική σκόνη πυριτίου
Η σκόνη μεταλλικού πυριτίου, που μερικές φορές περιγράφεται ως βιομηχανικό πυρίτιο σε λεπτά διαιρεμένη μορφή, είναι ένα από τα ήσυχα θεμέλια της σύγχρονης κατασκευής. Έχει μια ξεχωριστή μεταλλική λάμψη, εμφανίζεται ασημί γκρι έως σκούρο γκρι ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων και την κατάσταση οξείδωσης, αντιστέκεται στην οξείδωση σχετικά καλά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, διατηρεί υψηλό σημείο τήξης περίπου 1.414 degC και έχει πυκνότητα περίπου 2,33 g/cm3. Αυτές οι ιδιότητες είναι ο λόγος που εμφανίζεται σε πυρίμαχες επενδύσεις, κράματα αλουμινίου, χημεία σιλικόνης, αποξείδωση χάλυβα, κεραμικά, λειαντικά και στην αλυσίδα εφοδιασμού φωτοβολταϊκών.
Η μηχανική αξία της μορφής σκόνης είναι η επιφάνεια. Η λείανση μετάλλου πυριτίου σε λεπτό πλέγμα αυξάνει την αντιδραστικότητα και επιτρέπει την ομοιόμορφη διασπορά σε πυρίμαχα μείγματα, συστήματα δεσμευμένα με ρητίνη-και τήξη αλουμινίου με τρόπους που δεν μπορούν να επιτευχθούν σβώλοι.
Βαθμοί και Χημική Σύνθεση ανά ζώνη μεγέθους
Η χημική σκόνη πυριτίου ταξινομείται ανάλογα με το μέγεθος του πλέγματος και η σύνθεση σφίγγει καθώς η εφαρμογή στόχος γίνεται πιο απαιτητική. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις ζώνες σύνθεσης που χρησιμοποιούνται για τις τυπικές ποιότητες.
| Τύπος | Μέγεθος (πλέγμα) | Si min (%) | Fe max (%) | Al max (%) | Ca max (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Χημική σκόνη πυριτίου | 20-100 | 99.6 | 0.2 | 0.15 | 0.05 |
| Χημική σκόνη πυριτίου | 30-120 | 99.2 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
| Χημική σκόνη πυριτίου | 40-160 | 99.0 | 0.4 | 0.4 | 0.2 |
| Χημική σκόνη πυριτίου | 100-200 | 98.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 |
| Χημική σκόνη πυριτίου | 45-325 | 98.0 | 0.6 | 0.5 | 0.3 |
| Πυρίμαχη σκόνη πυριτίου | μείον 150 έως μείον 600 | 99,6 κάτω στο 98,0 | 0.2-0.6 | 0.15-0.5 | 0.05-0.3 |
| Σκόνη χαμηλής ποιότητας | μείον 200, μείον 325 | 95-97 | ολικές ακαθαρσίες 3,0% μέγ | ||
Οι πυρίμαχες ποιότητες καθορίζονται με την ίδια λογική σύνθεσης, αλλά ταξινομούνται σε εύρη διαλογής όπως μείον 150, μείον 200, μείον 325, μείον 400 και μείον 600 mesh, επειδή η πυκνότητα πλήρωσης του πυρίμαχου μείγματος εξαρτάται από την κατανομή πλήρους μεγέθους σωματιδίων και όχι από ένα μεμονωμένο ονομαστικό μέγεθος.
Πώς φτιάχνεται η σκόνη
Η παραγωγή ξεκινά από μέταλλο πυριτίου, το οποίο τήκεται σε βυθισμένο κλίβανο τόξου από χαλαζία και αναγωγικό άνθρακα και ταξινομείται ανά χημική ποιότητα. Το μέταλλο στη συνέχεια συνθλίβεται, αλέθεται και ταξινομείται. Η χοντρή σύνθλιψη παράγει κομμάτια, ενώ η λεπτή άλεση σε μύλους με σφαιρίδια, δονητικούς μύλους ή μύλους με πίδακα παράγει σκόνη στην απαιτούμενη περιοχή πλέγματος. Ακολουθεί ταξινόμηση, συνήθως με διαχωρισμό αέρα, και το υπερμεγέθη υλικό επιστρέφεται στο μύλο. Για τις καλύτερες ποιότητες, η λείανση αδρανούς ατμόσφαιρας και ο χειρισμός κλειστού{4}}βρόχου περιορίζουν την οξείδωση και την παραλαβή σιδήρου από φθαρμένα μέρη. Η σκόνη που προορίζεται για πυρίμαχα υλικά μπορεί επίσης να υποστεί επιφανειακή επεξεργασία ή να αναμειχθεί με πρόσθετα για τον έλεγχο της ενυδάτωσης και της ροής.
Κύριες βιομηχανικές χρήσεις
Στα πυρίμαχα, η λεπτή σκόνη πυριτίου χρησιμοποιείται ως αντι-αντιοξειδωτικό σε τούβλα που περιέχει άνθρακα-και καρβίδιο πυριτίου, όπου αντιδρά κατά προτίμηση με το οξυγόνο και προστατεύει τον δεσμό άνθρακα. Στο αλουμίνιο, υποστηρίζει την παραγωγή κραμάτων αλουμινίου-πυριτίου για προϊόντα χύτευσης και για εξαρτήματα αυτοκινήτων. Στη χημική βιομηχανία, η σκόνη πυριτίου είναι πρώτη ύλη για τα χλωροσιλάνια, τα ενδιάμεσα πολυμερή σιλικόνης και, στο υψηλότερο επίπεδο καθαρότητας, του ημιαγωγού και του φωτοβολταϊκού πυριτίου. Τα χαλυβουργεία χρησιμοποιούν σκόνη για προσθήκες κοπής και για αποξείδωση σε ειδικές ποιότητες. Οι εφαρμογές κεραμικών και λειαντικών εκμεταλλεύονται τη σκληρότητα και τη θερμική του σταθερότητα, ενώ τα ηλεκτρονικά χρησιμοποιούν λεπτά και εξαιρετικά λεπτά κλάσματα σε επιστρώσεις και, σε ορισμένες διαδικασίες, ως βοήθημα πυροσυσσωμάτωσης.
Ποιοτικός Έλεγχος και Έλεγχοι Πρόσληψης
Τρεις ιδιότητες αποφασίζουν εάν μια αποστολή αποδίδει: χημεία, κατανομή μεγέθους σωματιδίων και κατάσταση οξείδωσης. Η χημεία καλύπτεται από τα όρια πυριτίου, σιδήρου, αλουμινίου και ασβεστίου που φαίνονται παραπάνω και οι ποιότητες βασικών μετάλλων περιγράφονται σε προδιαγραφές όπως το GB/T 2881 για το μέταλλο πυριτίου στην κινεζική αγορά. Το μέγεθος των σωματιδίων πρέπει να επαληθεύεται με ανάλυση κόσκινου, όχι με οπτική επιθεώρηση, και το πιστοποιητικό πρέπει να αναφέρει το ποσοστό που διατηρείται στις οθόνες ελέγχου. Η οξείδωση εμφανίζεται ως υψηλότερη από την αναμενόμενη περιεκτικότητα σε οξυγόνο, πιο σκούρο χρώμα και μειωμένη αντιδραστικότητα σε πυρίμαχη λειτουργία. Η υγρασία και η μόλυνση λαδιών από τον εξοπλισμό χειρισμού είναι επίσης κοινά σφάλματα. Μια λογική ρουτίνα πρόσληψης είναι η δειγματοληψία κάθε παρτίδας, η χημική ανάλυση, το κοσκίνισμα του δείγματος και η επαλήθευση του βάρους της σακούλας και, στη συνέχεια, η διατήρηση ενός σφραγισμένου δείγματος αναφοράς για το αρχείο παρτίδας.
Συσκευασία, αποθήκευση και χειρισμός
Οι καλύτερες ποιότητες συσκευάζονται συνήθως σε υφαντές σακούλες των 25 κιλών με εσωτερική επένδυση μέσα σε μια μεγάλη τσάντα ενός τόνου και μερικές παρέχονται σε τύμπανα για χρήση ηλεκτρονικών. Αποθηκεύστε το υπό κάλυμμα σε στεγνό πάτωμα, κρατήστε τις σακούλες σφραγισμένες και στοιβάστε σε ύψος που δεν θα συνθλίψει την επένδυση. Η σκόνη πυριτίου δεν ταξινομείται ως εύφλεκτη σκόνη στο εύρος της χονδρόκοκκης οθόνης, αλλά τα λεπτά κλάσματα πρέπει να αντιμετωπίζονται με εξαγωγή και καλή φροντίδα, επειδή μεταφέρονται εύκολα στον αέρα. Το προσωπικό θα πρέπει να φορά μάσκες για τη σκόνη και προστασία ματιών όταν ανοίγει σακούλες ή φορτίζει μίξερ.
Συχνές Ερωτήσεις
Q:Σε τι χρησιμοποιείται η μεταλλική σκόνη πυριτίου;
Α: Χρησιμοποιείται ως αντιοξειδωτικό και συστατικό σε πυρίμαχα υλικά, ως βάση για κράματα αλουμινίου-πυριτίου, ως πρώτη ύλη για τη χημεία σιλικόνης και χλωροσιλανίου, στην επεξεργασία χάλυβα, σε κεραμικά και λειαντικά, καθώς και σε ηλεκτρονικές και φωτοβολταϊκές διεργασίες.
Q:Ποιο μέγεθος ματιών να παραγγείλω;
Α: Παραγγελία με αίτηση. Τα πυρίμαχα μείγματα συνήθως χρησιμοποιούν μείον 150 έως μείον 600 mesh, ενώ οι χρήσεις χυτηρίου, κραμάτων και χημικών συνήθως καθορίζουν σειρές 20-100, 30-120 ή 45-325 mesh.
Q:Μια πιο λεπτή σκόνη περιέχει πάντα περισσότερο πυρίτιο;
Α: Όχι. Η περιεκτικότητα σε πυρίτιο μειώνεται καθώς το ονομαστικό εύρος πλέγματος γίνεται λεπτότερο στον πίνακα τυπικής ποιότητας, από 99,6% στη ζώνη 20-100 mesh σε 98,0% στα 45-325 mesh, επειδή η λεπτότερη λείανση και η ταξινόμηση συσσωρεύουν περισσότερη μόλυνση από σίδηρο και αλουμίνιο.
Q:Πώς επαληθεύεται το μέγεθος μιας αποστολής σε σκόνη πυριτίου;
Α: Με ανάλυση κόσκινου σε δείγμα που λήφθηκε από την παρτίδα, με το ποσοστό που διατηρείται στις οθόνες ελέγχου σε σύγκριση με τις συμφωνημένες προδιαγραφές, που υποστηρίζεται από πιστοποιητικό ανάλυσης για τη χημεία.
Q:Τι προκαλεί χαμηλή αντιδραστικότητα σε πυρίμαχη χρήση;
Α: Οξείδωση κατά την αποθήκευση ή λείανση, συλλογή υγρασίας και μόλυνση από λάδι ή σκόνη. Μια υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο και ένα πιο σκούρο χρώμα είναι τα συνήθη προειδοποιητικά σημάδια.
Q:Πώς πρέπει να αποθηκεύεται η σκόνη;
A: Κάτω από κάλυμμα σε στεγνό δάπεδο σε σφραγισμένες, επενδεδυμένες σακούλες, χωρίς να συνθλίβονται οι επενδύσεις, και με εξαγωγή σκόνης και προσωπική προστασία κατά το άνοιγμα και την ανάμειξη της σακούλας.