مقدمة من معدن السيليكون

يعد معدن السيليكون مادة خام صناعية مهمة مع مجموعة واسعة من التطبيقات في الصناعات المعدنية والصناعات الكيماوية والإلكترونيات وغيرها. يتم استخدامه في المقام الأول كمادة مضافة في السبائك الأساسية غير الحديدية.

1. التكوين والإنتاج:

يتم إنتاج معدن السيليكون عن طريق صهر الكوارتز وفحم الكوك في فرن كهربائي. يحتوي على 98% تقريبًا من السيليكون (مع احتواء بعض الدرجات على ما يصل إلى 99.99% سي)، أما الشوائب المتبقية فتشمل الحديد والألمنيوم والكالسيوم وغيرها.

. تتضمن عملية الإنتاج اختزال ثاني أكسيد السيليكون مع الكربون عند درجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى نقاء السيليكون بنسبة 97-98%..

2. التصنيف:

يتم تصنيف معدن السيليكون بناءً على محتوى الحديد والألومنيوم والكالسيوم الذي يحتوي عليه. وتشمل الدرجات الشائعة 553، 441، 411، 421 وغيرها، ويحدد كل منها نسبة هذه الشوائب.

3. الخصائص الفيزيائية والكيميائية:

معدن السيليكون عبارة عن مادة رمادية وصلبة وهشة ولها بريق معدني. لديه نقطة انصهار تبلغ 1410 درجة مئوية ونقطة غليان تبلغ 2355 درجة مئوية. وهو شبه موصل ولا يتفاعل مع معظم الأحماض في درجة حرارة الغرفة ولكنه يذوب بسهولة في القلويات. وهو معروف أيضًا بصلابته العالية، وعدم الامتصاص، والمقاومة الحرارية، ومقاومة الأحماض، ومقاومة التآكل، ومقاومة الشيخوخة..

4. التطبيقات:

إنتاج السبائك: يستخدم معدن السيليكون في إنتاج سبائك السيليكون، وهي مزيلات الأكسدة المركبة القوية في صناعة الصلب، مما يحسن جودة الفولاذ ويزيد من معدل استخدام مزيلات الأكسدة.

صناعة أشباه الموصلات: يعتبر السيليكون أحادي البلورة عالي النقاء أمراً حيوياً لصنع الأجهزة الإلكترونية مثل الدوائر المتكاملة والترانزستورات.

مركبات السيليكون العضوية: تستخدم في إنتاج مطاط السيليكون وراتنجات السيليكون وزيوت السيليكون المعروفة بمقاومتها لدرجات الحرارة العالية وتستخدم في التطبيقات الصناعية المختلفة..

الطاقة الشمسية: وهي مادة أساسية في صناعة الخلايا والألواح الشمسية، مما يساهم في تطوير مصادر الطاقة المتجددة.

5. ديناميات السوق:

يتأثر سوق السيليكون المعدني العالمي بعوامل مختلفة، بما في ذلك توريد المواد الخام والقدرة الإنتاجية والطلب في السوق. يواجه السوق تقلبات الأسعار بسبب علاقات العرض والطلب وتكاليف المواد الخام.

6. السلامة والتخزين:

معدن السيليكون غير سام ولكنه قد يكون خطيرًا عند استنشاقه كغبار أو عندما يتفاعل مع مواد معينة. ويجب أن يتم تخزينه في مستودع بارد وجاف وجيد التهوية، بعيداً عن مصادر النار والحرارة.

يظل معدن السيليكون مادة أساسية في الصناعة الحديثة، حيث يساهم في التقدم التكنولوجي وحلول الطاقة المستدامة.