مقالات

سیلیس متال یا سیلیس فلزی، آلیاژی متشکل از درصد بالای سیلیسیم (جزء اصلی یعنی سیلیسیم ان  حداقل حدود 98 درصد است) و مقادیر متنوعی از آهن، کلسیم و آلومینیوم است. این ماده در صنعت با نام-های دیگری همچون سیلیکون صنعتی و سیلیکون کریستالی نیز شناخته¬ می¬شود. سیلیس متال از ذوب کوارتز و کک در یک کوره الکتریکی تهیه می شود. جهت افزودن سیلیسیم در مقادیر زیاد در صنعت آهن و فولاد و به عنوان یک عامل کاهنده (اکسیدزدا) از سیلیس فلزی به جای فروسیلیس استفاده می شود. همچنین سیلیسیم نیز یکی از اجزای مهم در آلیاژهای آلومینیوم است و اکثر آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری حاوی سیلیسیم هستند.

خواص مهم سیلیس متال
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بی¬نظیر سیلیس متال، آن را جزء یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت قرار داده است. نقطه¬ی ذوب و جوش بالا، مقاومت در برابر حرارت، سختی زیاد و شکنندگی از مهم‌ترین ویژگی¬های فیزیکی این ترکیب خاکستری ‌رنگ هست. پایداری شیمیایی و مقاومت سیلیسیم در برابر هوا نسبتاً بالا بوده و مثل آب در اثر انجماد، منبسط می¬گردد. سیلیسیم، نیمه¬هادی بوده و سطح براق فلز مانندی دارد.

سایز و دسته بندی:
در صنایع سیلیس متال به اشکال مختلفی مورد مصرف قرار می گیرد

 

انواع مختلف سیلیس متال
سیلیس متال در صنعت در انواع مختلف طبقه¬بندی می¬گردد که هرکدام با کد مخصوصی نامگذاری شده¬اند. تفاوت در خصوصیات هر گروه از نسبت¬های مختلف مواد تشکیل¬دهنده آن نشأت می¬گیرد. برای تهیه نوع خاصی از سیلیس متال باید خواص هر گروه را شناخته و متناسب با فضای کارمان مناسب¬ترین گرید آن را انتخاب کنیم. طریقه دسته بندی بر اساس سطوح ناخالصی آهن، آلومینیوم و کلسیم موجود در آلیاژ می باشد. در زیر طبقه بندی انواع سیلیس متال بیان شده است:

 

تولید سیلیس متال:
اکثر سیلیس متالی که هر سال بدست می آید ( که در حدود ۸۰ درصد است)، به عنوان فروسیلیس برای استفاده در آهن و فولادسازی تولید می شود. فروسیلیس بسته به نیاز کارخانه ذوب می تواند بین ۱۵ تا ۹۰ درصد سیلیسیم داشته باشد. آلیاژ آهن و سیلیسیم با استفاده از کوره قوس الکتریکی غوطه ور از طریق واکنش ذوب و احیا تولید می شود. سنگ معدن غنی از سیلیس و منبع کربن مانند زغال سنگ کک (زغال سنگ متالورژی) خرد شده و همراه با آهن قراضه در کوره آماده می شوند. در دمای بیش از ۱۹۰۰ درجه سانتیگراد، کربن با اکسیژن موجود در سنگ معدن واکنش داده و گاز مونوکسید کربن را تشکیل می دهد. در همین حین، آهن و سیلیسیم باقیمانده، با هم ترکیب می‌شوند تا فروسیلیسیم مذاب ساخته شود که با ضربه زدن به پایه کوره می‌توان آن را جمع‌آوری کرد. پس از سرد شدن و سفت شدن، فروسیلیسیم را می توان حمل کرد و مستقیماً در ساخت آهن و فولاد استفاده کرد.

از همین روش، بدون احتساب آهن، برای تولید سیلیس متال با درجه خلوص بیش از ۹۹ درصد استفاده می شود. سیلیس متال همچنین در ذوب فولاد و همچنین در ساخت آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم و مواد شیمیایی استفاده می شود.

 

کاربردهای سیلیس متال در صنعت:
1.سیلیس متال نخستین بار در تولید مواد نیمه‌رسانا به کار گرفته شد اما امروزه دامنه¬ی کاربرد آن از صنعت ساخت هواپیما تا روان کننده‌ها و لوازم‌آرایشی گسترده، شده است.
2.کاربرد اصلی سیلیس متال به عنوان یک افزودنی برای آلیاژهای غیر آهنی است.
از سیلیس متال در صنایع ذوب فلزات، به عنوان عامل احیایی استفاده می¬گردد. با افزودن این ماده به فلزات به خصوص آلومینیوم، آلیاژ با مقاومت بالا و وزن کم¬تر به دست می¬آید که به جای قطعات چدنی سنگین در صنایع خودرو و هواپیماسازی به کار می¬رود.

3. به عنوان عامل آلیاژی برای تولید فولاد سیلیسی مورد تقاضا.

4.برای تولید روان کننده‌ها و ترکیبات آب‌گریز، رنگ، چسب، پولیش و لوازم‌آرایشی به طور غیرمستقیم از ترکیبات سیلیس متال استفاده می¬گردد.
5.این ماده همچنین در هسته¬ی آهنی موتورها، تقویت ترانسفورماتور و تجهیزات مورد نیاز صنایع الکتریکی، شیمیایی، کشتی‌سازی و… کاربرد گسترده دارد.
6. در ساخت سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد.