Кремний кристаллический в Петропавловск

Кристаллический кремний: производство, виды и свойства

Кристаллический кремний является вторым по распространенности (после кислорода) в земной коре элементом и представляет собой сероватое блестящее твердое, но хрупкое, не токсичное и приобретающее пластичность при нагреве вещество. Классифицируется как полуметалл, так как ему присущи свойства и металла, и неметалла, относится к элементарным полупроводникам.

В отношении технического кремния действуют положения ГОСТ 2169-69, который выделяет пять марок материала с массовой долей основного вещества от 96% до 99%. Также в состав в небольших долях входит железо (0,4-1,5%), алюминий (0,3-1,5%) и кальций (0,4-1,5%). Потребителю продукция отгружается в кусках (размер фракции может составлять от 2 мм до 300 мм) или в виде порошка.

Благодаря тому, что этот элемент является очень распространенным и составляет около 27,6% массы земной коры, кристаллический кремний можно купить относительно недорого – основными составляющими цены являются стоимость добычи и переработки сырья.

Основные разновидности и их применение

В зависимости от сферы применения, чистоты и технологии производства выделяют три разновидности кристаллического кремния:

• Кремний высокой химической чистоты (99,999%), практически не содержащий примесей и применяемый в радиоэлектронике для изготовления микросхем и электронных приборов (например, процессоров для ПК).
• Так называемый «солнечный» кремний с долей основного элемента не менее 99,99%, являющийся основным элементом при изготовлении фотоэлектрических преобразователей солнечных батарей.
• Технический кремний, содержащий 96-99% основного элемента и являющийся важным компонентом сплавов на основе алюминия (силумин) или железа (ферросилиций), а также применяемый в производстве полупроводниковой и кремнийорганической продукции.

Помимо создания сплавов кремний применяется в металлургии в качестве легирующего, повышающего устойчивость к воздействию высоких температур и кислот, а также раскисляющего (удаляющего примеси кислорода) элемента при выплавке стали. Также материал применяют при создании легких пористых огнеупорных материалов, производстве транзисторов, тиристоров, термисторов и другой полупроводниковой продукции.

Кроме того, диоксид кремния является основным компонентом карборунда (карбида кремния), по характеристикам твердости практически не уступающего алмазу. Такой материал используют преимущественно как абразив при изготовлении точильных и шлифовальных кругов.