تفاوت فروسیلیکون و سیلیکون چیست؟

فروسیلیسوسیلیکونهر دو مواد مهم در کاربردهای صنعتی مختلف هستند، اما ترکیبات شیمیایی، خواص و کاربردهای متفاوتی دارند. در اینجا به تفکیک تفاوت های اصلی بین آنها می پردازیم:

1. ترکیب شیمیایی:

فروسیلیس:

فروسیلیس یکآلیاژدر درجه اول ازآهن (آهن)وسیلیکون (Si). به طور معمول شامل بین15 تا 90 درصد سیلیکونباقیمانده آهن و مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند آلومینیوم، کلسیم و کربن است. محتوای سیلیکون خاص به عیار فروسیلیس بستگی دارد.

فرمول شیمیایی فروسیلیس معمولاً به صورت نوشته شده استFeSi.

سیلیکون:

سیلیکون به شکل خالص خود یک استعنصر شیمیایی(Si) با عدد اتمی 14. a استنیمه هادیو یک متالوئید، به این معنی که دارای خواص فلزات و غیر فلزات است.

سیلیکون به شکل خالص آن استآلیاژ نیستاما یک ماده عنصری است و معمولاً در طبیعت به عنوان بخشی از مواد معدنی مانندسیلیس (SiO2)و سیلیکات ها

2. پشتیبانی فیزیکیوظایف:

فروسیلیس:

فروسیلیس یک آلیاژ فلزی است که معمولاً می باشدمایل به خاکسترییانقره ایدر ظاهر، و داردسختی متوسطوتراکم بالا. محتوای سیلیکون آن را می دهدمقاومت در برابر دمای بالاو آن را در فولادسازی مفید می کند.

هستشکنندهو بسته به کاربرد مورد نظر می تواند به صورت پودر ریز خرد شود یا به صورت تکه استفاده شود.

سیلیکون:

سیلیکون خالص یک استسخت, شکنندهمتالوئید با aدرخشش فلزی مایل به خاکستری. معمولا به شکل دیده می شودسیلیکون کریستالیبه خصوص در صنعت الکترونیک.

سیلیکون به شکل خالص آن استرسانایی کمترنسبت به فلزات، اما رساناتر از غیر فلزات است، که آن را به یک جزء کلیدی در نیمه هادی های مورد استفاده در الکترونیک مانند تراشه های کامپیوتری و سلول های خورشیدی تبدیل می کند.

3. فرآیند تولید:

فروسیلیس:

فروسیلیس از طریق کاهش تولید می شودسیلیس (SiO2)باکربندر یک کوره قوس الکتریکی یا یک کوره بلند در دمای بالا. واکنش به طور کلی به این صورت است:

SiO{0}}C→Si+CO2SiO2​+C→Si+CO2​

در طی این فرآیند، سیلیکون با آهن ترکیب می شود و فروسیلیس را تشکیل می دهد.

سیلیکون:

سیلیکون خالص معمولاً با حرارت دادن تولید می شودسیلیس (SiO2)در کوره قوس الکتریکی باکربندر دماهای بالاتر برای کاهش آن به سیلیکون عنصری.

این فرآیند شبیه به تولید فروسیلیس است، اما در مورد سیلیکون خالص، واکنش معمولاً در محیط کنترل‌شده‌تری انجام می‌شود تا از تشکیل آلیاژ با فلزات دیگر جلوگیری شود.

4. موارد استفاده و کاربردها:

فروسیلیس:

فولادسازی: کاربرد اولیه فروسیلیس درتولید فولاد، جایی که به عنوان یک عمل می کندعامل آلیاژیبرای افزودن سیلیکون به فولاد، استحکام، سختی و مقاومت آن در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد.

تولید فروآلیاژ: همچنین برای تولید فروآلیاژهای دیگر مانندفرومنگنزوفروکروم.

چدن: فروسیلیس اغلب دربرنامه های ریخته گریبرای بهبود خواص چدن، مانند افزایش سیالیت در هنگام ریخته‌گری.

صنایع شیمیایی: در تولید از آن استفاده می شودسیلیکونمواد شیمیایی مبتنی بر سیلیکون و سایر محصولات تخصصی.

تولید منیزیم: از آن به عنوان اکسید زدا در تولید استفاده می شودمنیزیم.

سیلیکون:

الکترونیک و نیمه هادی ها: در آن از سیلیکون استفاده شده استشکل خالصساختننیمه هادی هابرای وسایل الکترونیکی مانندریزتراشه ها, ترانزیستورها, سلول های خورشیدی، ودیودها.

پنل های خورشیدی: سیلیکون کریستالی به طور گسترده در تولید استفاده می شودسلول های فتوولتائیکبرایانرژی خورشیدیبرنامه های کاربردی

آلیاژها: از سیلیکون در تولید انواع مختلف استفاده می شودآلیاژهای سیلیکون، از جملهآلیاژهای آلومینیوم-سیلیکونمورد استفاده در قطعات خودرو و هوافضا.

ساخت و ساز و ساخت: در ساخت از دی اکسید سیلیکون (SiO2) استفاده می شودشیشه ایوسیمانو جزء بسیاری استمواد سرامیکی.

5. عملکرد در فولادسازی و آلیاژسازی:

فروسیلیسبه عنوان یک عامل آلیاژی درفولادسازیفرآیندی که در آن سیلیکون را به فولاد اضافه می کند تا آن را افزایش دهدقدرت, سختی، ومقاومت در برابر خوردگی. همچنین به عنوان یکاکسید کننده، حذف اکسیژن از فولاد مذاب.

سیلیکونخود اغلب در ساخت نیمه هادی ها و الکترونیک استفاده می شود، امافروسیلیس(آلیاژ) به دلیل محتوای آهن و توانایی آن در بهبود خواص مواد برای کاربردهای فولاد و آلیاژ ترجیح داده می شود.

6. هزینه:

فروسیلیستمایل داردارزان ترنسبت به سیلیکون خالص زیرا آلیاژی است و حاوی مقادیر قابل توجهی آهن است که از سیلیکون خالص ارزانتر است.

سیلیکون(در شکل خالص آن) به طور کلی گران تر است، به ویژه زمانی که برای کاربردهای با تکنولوژی بالا مانند نیمه هادی ها یا سلول های خورشیدی تولید می شود، جایی که خلوص بالا مورد نیاز است.

خلاصه ای از تفاوت های کلیدی:

در اصل،فروسیلیسیک استآلیاژ آهن-سیلیکوندر درجه اول در فولادسازی و سایر فرآیندهای آلیاژی استفاده می شود، در حالی کهسیلیکونیک استعنصر خالصبه طور گسترده در الکترونیک، انرژی خورشیدی، و دیگر برنامه های کاربردی با تکنولوژی بالا استفاده می شود.