مزایا و مضرات فلز سیلیکون

مزایا و مضرات فلز سیلیکون

سیلیکون فلزی (سیلیکون صنعتی) یک ماده مهم در صنایع مدرن از جمله آلیاژهای آلومینیوم ، مواد شیمیایی ، الکترونیک و انرژی خورشیدی است. با این حال ، تولید و استفاده از آن با مزایا و اشکالاتی همراه است. این تجزیه و تحلیل به بررسی مزایا و مضرات اصلی سیلیکون فلزی از دیدگاه های فنی ، اقتصادی و زیست محیطی می پردازد.
ارسال درخواست
شرح

مزایای سیلیکون فلزی

 

(1) کاربردهای صنعتی همه کاره

آلیاژهای آلومینیوم: قدرت ، قابلیت بازیگری و مقاومت در برابر خوردگی را تقویت می کند.

سیلیکون ها و پلیمرها: در مهر و موم ، روان کننده ها و وسایل پزشکی استفاده می شود.

نیمه هادی ها و الکترونیک: سیلیکون با خلوص فوق العاده بالا برای میکروچیپ ها و سلولهای خورشیدی ضروری است.

Photovoltaics (PV): ستون فقرات تولید پانل خورشیدی.

 

(2) عرضه مواد اولیه فراوان

سیلیکون دومین عنصر فراوان در پوسته زمین (پس از اکسیژن) است که در درجه اول از کوارتز (SIO₂) تهیه می شود.

ذخایر بزرگ در چین ، برزیل ، نروژ و ایالات متحده از زنجیره های تأمین پایدار اطمینان می دهند.

 

(3) مقرون به صرفه برای تولید انبوه

سیلیکون درجه متالورژی (~ {1}} 5 ٪ خلوص) در مقایسه با گزینه های با خلوص بالا نسبتاً کم هزینه است.

اقتصاد مقیاس در چین و مناطق مبتنی بر برق ، هزینه های تولید را رقابتی می کند.

 

(4) برای انتقال انرژی سبز بسیار مهم است

سیلیکون درجه خورشیدی (SOG-SI) رشد انرژی تجدید پذیر را امکان پذیر می کند.

از وسایل نقلیه برقی (EV) و ذخیره انرژی از طریق برنامه های نیمه هادی پشتیبانی می کند.

 

(5) بازیافت

ضایعات سیلیکون از تولید را می توان دوباره پردازش کرد و باعث کاهش زباله ها شد.

محصولات مبتنی بر سیلیکون (به عنوان مثال ، پانل های خورشیدی ، الکترونیک) به طور فزاینده ای بازیافت می شوند.

silicon metal

silicon metal

مضرات سیلیکون فلزی

 

(1) مصرف زیاد انرژی در تولید

کوره قوس الکتریکی (EAF) ذوب به 12 ، {1}} - 15 ، {3}}} kWh در هر تن سیلیکون نیاز دارد.

به انتشار زیاد کربن در مناطق وابسته به زغال سنگ کمک می کند (به عنوان مثال ، سین کیانگ ، چین).

 

(2) خطرات آلودگی محیط زیست

انتشار گازهای گلخانه ای از کاهش کربوترمی (SiO₂ + C → Si + Co₂).

گرد و غبار سیلیس و تولید گازهای گلخانه ای فراری خطرات بهداشت شغلی را ایجاد می کند.

زباله های سرباره (حاوی ناخالصی هایی مانند Fe ، Al ، CA) نیاز به دفع مناسب دارد.

 

(3) چالش های خلوص برای استفاده های پیشرفته

سیلیکون درجه متالورژی (mg-si ، {2}} 5 ٪) برای استفاده الکترونیکی\/خورشیدی نامناسب است.

فرآیندهای تصفیه (زیمنس ، FBR) گران و پر انرژی هستند.

 

(4) آسیب پذیری های زنجیره ای ژئوپلیتیکی و تأمین

چین 70 ٪ پوند از تولید جهانی حاکم است و خطرات وابستگی را ایجاد می کند.

محدودیت های تجاری (به عنوان مثال ، تعرفه های ایالات متحده و چین) می تواند زنجیره های عرضه را مختل کند.

 

(5) نوسانات قیمت

تحت تأثیر هزینه های انرژی ، سیاست های زیست محیطی و تغییر تقاضا.

رونق صنعت خورشیدی (به عنوان مثال ، 2021-2023 کمبود Polysilicon) باعث افزایش سنبله ها می شود.

تگ های محبوب: مزایا و مضرات فلز سیلیکون ، مزایای چین و مضرات تولید کنندگان فلز سیلیکون ، تأمین کنندگان ، کارخانه