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金屬硅粉的用途廣泛,上海等外硅,可用于有機硅高分子材料、單晶硅、冶金鑄造、冶煉、化工產品、耐火材料、鋁及鋁合金等產品的制造。尤其是向納米尺度轉變時,由于尺寸效應,將賦予硅材料新的特性,使其在陶瓷材料、復合材料、催化材料、光電池以及生物材料等領域都具有巨大的潛在應用前景。
比如說將納米金屬硅粉做成納米硅線用在充電鋰電池負極材料里,等外硅生產廠家,或者在金屬硅粉表面包覆石墨用作充電鋰電池負極材料,可提高鋰電池的電容量和充放電循環(huán)次數;此外,納米硅粉還可用在耐高溫涂層和耐火材料里。
硅是非金屬元素,蘭灰色,有金屬色澤,性硬且脆。硅的含量約占地殼質量的26%,其經常運用的牌號金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種首要雜質的含量來分類。依照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、1101等不同的牌號。
金屬硅又稱工業(yè)硅或結晶硅,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑和生產半導體硅、有機硅的起始原料。在我國,金屬硅通常按其所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質的含量來分類。按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的百分比含量,金屬硅可分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號。
金屬硅生產采用碳熱法,即用硅石、碳質還原劑在礦熱爐內進行冶煉的方法。這樣制得的硅純度為97%~98%,這樣的硅一般可以用在冶金用途。如果要得到更高品級的硅,則需再將其精煉除去雜質,得到純度為99.7%~99.8%的金屬硅。以石英砂為原料冶煉金屬硅,包括石英砂制塊、配制爐料和礦熱爐冶煉幾個步驟。
一般來說,的石英砂會直接用于生產好的石英玻璃制品,甚至被加工成寶石級別的如水晶,碧璽等制品。等級稍差但儲量較大,開采條件稍好,周圍電力較為便宜的則適合生產金屬硅。目前,中國生產金屬硅的碳熱法的生產工藝路線:普遍采用的是以硅石為原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等為還原劑,在礦熱電爐中高溫熔煉,從硅石中還原出金屬硅,其為無渣埋弧高溫熔煉過程。
合金元素硅是一種非常重要的金屬元素,在許多合金材料生產的時候都需要加合金元素硅,合金元素硅的使用可以改變合金材料中的性能,讓許多合金材料性能更加優(yōu)越和穩(wěn)定。因此人們非常重視合金元素硅的使用,作為精密合金材料添加劑,硅合金元素使用也是非常有研究意義。合金元素硅提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度,其作用較錳、鎳、鉻、鎢、鋁、釩等更強;顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比,并提高疲勞強度。此外硅的質量分數超過3%時,鋼的塑性和韌性顯著降低。
合金元素硅對鋼的顯微組織及熱處理的影響,作為鋼中的合金元素,其質量分數一般不低于0.4%,以固溶體形態(tài)存在于鐵素體或奧氏體中,能夠縮小奧氏體相區(qū)。合金元素硅提高退火、正火和淬火溫度,在亞共析鋼中提高淬透性。硅不形成碳化物,可強烈地促進碳的石墨化,在硅含量較高的中碳鋼和高碳鋼中,如不含有強碳化物形成元素,等外硅批發(fā),易在一定溫度下發(fā)生石墨化。在滲碳鋼中,等外硅報價,硅能夠減小滲碳層厚度和碳的濃度。硅對鋼液有良好的脫氧作用。
合金元素硅在普通低合金鋼中可提高強度,改善局部腐蝕抗力,在調質鋼中可提高淬透性和耐回火性,是多元合金結構中的主要合金組元之一。硅的質量分數為0.5%-2.8%的SiMn或 SiMnB鋼廣泛用于高載荷彈簧材料,同時加入鎢、釩、鉬、鈮、鉻等強碳化物形成元素。硅鋼片是硅的質量分數為1.0%-4.5%的低碳鋼和超低碳鋼,用于電機和變壓器。在不銹鋼和耐蝕鋼中,與鉬、鎢、鉻、鋁、鈦、氮等配合,提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。用不銹鋼和耐蝕鋼制作的雕像經久如新。硅含量較高的石墨鋼用于冷模具材料。
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