תעשיות שמשתמשות בדרך כלל במתכת סיליקון כחומר גלם
מתכת סיליקון, מוצר-בטוהר גבוה המומס מחומרי קוורץ ופחמן, משמש כחומר גלם בסיסי במגוון רחב של תעשיות. המאפיינים הייחודיים שלו-כולל עמידות בטמפרטורות גבוהות, מאפייני מוליכים למחצה והיכולת לשפר את ביצועי הסגסוגת- הופכים אותו לבלתי הכרחי בייצור מודרני. להלן התעשיות העיקריות המסתמכות על מתכת סיליקון כחומר גלם מרכזי.
1. תעשיית האלומיניום
תעשיית האלומיניום היא הצרכן הגדול ביותר שלמתכת סיליקון, המהווה כ-60-70% מהצריכה העולמית. מתכת סיליקון מתווספת לסגסוגות אלומיניום כדי לשפר את התכונות המכניות והפיזיקליות שלהן.
יישומים מרכזיים:
רכיבי רכב:סגסוגות אלומיניום סיליקון-משמשות לייצור בלוקי מנוע, ראשי צילינדר, בוכנות וחישוקי גלגלים, הודות לשיפור הנזילות במהלך היציקה והתפשטות תרמית מופחתת
חלקי תעופה וחלל:סגסוגות סיליקון של אלומיניום-חוזק גבוה-משמשות ברכיבי מטוסים הדורשים חומרים קלים אך עמידים
חומרי בנייה:מסגרות חלונות, קירות מסך ורכיבים מבניים נהנים מעמידות סיליקון-מוגברת בפני קורוזיה
מוצרי יציקה-:סיליקון משפר את זרימת המתכת המותכת, ומאפשר ליצוק צורות מורכבות בדיוק
תכולת סיליקון טיפוסית בסגסוגות אלומיניום נעה בין 5% ל-20%, בהתאם לדרישות היישום הספציפיות.
2. תעשייה כימית
התעשייה הכימית משתמשת במתכת סיליקון כחומר הגלם העיקרי לייצור סיליקונים, סילאנים וסיליקה מעוטרת-כל המוצרים החיוניים עם יישומים נרחבים.
ייצור סיליקון:
מתכת סיליקון מגיבה עם מתיל כלוריד בתהליך הישיר לייצור מתילכלורוסילאנים, אשר לאחר מכן עוברים הידרוליזה ליצירת פולימרי סיליקון. חומרים אלה משמשים ב:
חומרי איטום ודבקים ליישומי בנייה ומכוניות
חומרי סיכה וחומרי שחרור
שתלים וצינורות רפואיים
מוצרי טיפוח אישי (שמפו, קרמים לעור)
חומרי בידוד חשמליים
סיליקה מעוטרת:
משמש כחומר עיבוי, נוגד-התגבשות וכחומר מילוי חיזוק ב:
צבעים וציפויים
דבקים וחומרי איטום
משחת שיניים וקוסמטיקה
מפרידי סוללות
3. אלקטרוניקה ותעשייה סולארית
מתכת סיליקון בטוהר- גבוה (בדרך כלל 99.9999% ומעלה) משמשת כבסיס למגזרי האלקטרוניקה והאנרגיה המתחדשת.
ייצור מוליכים למחצה:
סיליקון טהור במיוחד- מעובד לפרוסות סיליקון חד-גבישיות עבור:
מיקרו-מעבדים ושבבי מחשב
התקני זיכרון
מוליכים למחצה כוח
חיישנים ומעגלים משולבים
תעשייה פוטו-וולטאית (סולארית):
מתכת סיליקוןמשודרג לפוליסיליקון ולאחר מכן מומר ל:
תאים סולריים חד-גבישיים ורב-גבישיים
פאנלים סולאריים-דקים
חומרי הזנה של סיליקון סולארי-
הצמיחה המהירה של אנרגיה מתחדשת הגדילה משמעותית את הביקוש למתכת סיליקון-בטוהר גבוה בשנים האחרונות.
4. תעשיות עקשן ומטלורגיה
מתכת הסיליקון פועלת כחומר מצמצם ואלמנט מתג בתהליכים מתכתיים שונים.
ייצור פלדה:
משמש כמסיר חמצון להסרת עודפי חמצן מפלדה מותכת
משפר חוזק וקשיות פלדה כאשר מוסיפים אותו כאלמנט מתג
משפר את התכונות המגנטיות בפלדות חשמליות
חומרים עקשן:
ייצור סיליקון קרביד (בשילוב עם פחמן)
קרמיקת סיליקון ניטריד ליישומים-בטמפרטורה גבוהה
כור היתוך ובטנות תנורים
ייצור סגסוגת ברזל:
חומר גלם לייצור פרוסיליקון
תוסף במגנזיום וסגסוגות נחושת
5. בניה ותשתיות
תעשיית הבנייה צורכת בעקיפין מתכת סיליקון באמצעות הנגזרות והמוצרים המוגמרים שלה.
תוספי בטון:
אדי סיליקה (תוצר לוואי של ייצור מתכת סיליקון) משפר את חוזק ועמידות הבטון
משמש בבטון-בעל ביצועים גבוהים לגשרים, מנהרות וגורדי שחקים
חומרי איטום:
חומרי איטום וציפויים על בסיס-סיליקון מגנים על מבנים מפני לחות
דוחי מים על בסיס-סילאן לבנייה ולבטון
6. תעשיית הרכב
מעבר לסגסוגות אלומיניום, מתכת סיליקון תורמת לייצור רכב בכמה דרכים:
רפידות בלמים:תרכובות סיליקון משפרות את ביצועי החיכוך
ייצור צמיגים:סיליקה (מסיליקון) משפרת את אחיזת הצמיגים ומפחיתה את ההתנגדות לגלגול
מערכות פליטה:אטמים ואטמים מסיליקון בטמפרטורה- גבוהה
טכנולוגיית סוללה:אנודות סיליקון בסוללות ליתיום-בדור הבא-
7. תעשיות מתעוררות
רכבים חשמליים (EV):
יותר ויותר נעשה שימוש בסיליקון באנודות סוללת ליתיום-כדי להגביר את צפיפות האנרגיה ומהירות הטעינה.
הדפסת תלת מימד:
חומרים מבוססי סיליקון- מפותחים ליישומי ייצור תוספים.
אופטואלקטרוניקה:
פוטוניקת סיליקון להעברת נתונים-מהירה ותקשורת סיבים אופטיים.
מַסְקָנָה
מתכת סיליקוןהרבגוניות של זה הופכת אותו לחומר גלם חיוני בתעשיות כבדות מסורתיות כמו אלומיניום ופלדה, כמו גם במגזרים-מתקדמים כמו אנרגיה מתחדשת ואלקטרוניקה. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת ותעשיות רודף אחר חומרים קלים, חזקים ויעילים יותר, הביקוש למתכת סיליקון באיכות גבוהה- ממשיך לגדול. הבנת היישומים הללו עוזרת לספקים ולקונים כאחד להעריך את החשיבות האסטרטגית של החומר המדהים הזה.
