고순도 실리콘 소재의 산업적 응용

실리콘 메탈이라고도 알려진 실리콘은 오늘날의 전략 소재 중 하나입니다. 기호 Si, 원자 번호 14의 화학 원소입니다. 청회색 금속 광택을 지닌 단단하고 부서지기 쉬운 결정 고체이며 4가 준금속이자 반도체입니다.

주기율표에서 14족에 속합니다. 탄소는 그 위에 있습니다. 그 아래에는 게르마늄, 주석, 납이 있습니다.

실리콘 기반 제품은 제조 산업의 다양한 응용 분야로 구성됩니다. 실리콘은 고온 안정성과 내노화성을 갖추고 쉽게 조작하고 맞춤화할 수 있기 때문에 실리콘은 제품을 절연, 정화, 연화, 접착, 조절 또는 보호하기 위해 다른 재료와 함께 작동하는 경우가 많습니다. 실리콘 기반 재료는 외관 개선, 에너지 전달 및 재건 보조에도 사용됩니다.

다양한 유형의 실리콘 상태와 업계에서의 응용에 대해 논의해 보겠습니다.

금속 등급 실리콘

실리콘이 야금 등급으로 간주되려면 최소한 98%의 순도 수준을 나타내야 합니다. 금속 등급 실리콘은 태양광 등급 실리콘을 생산하는 데 사용되는 주요 원료이며 금속 실리콘 정제 공정에서 중요한 디딤돌입니다.

철강 및 알루미늄 산업은 금속산업의 좋은 예입니다.

야금 등급의 실리콘을 생산하려면 고순도 실리콘을 전기 아크로에서 목재나 숯과 반응시키면 됩니다. 이는 금속 합금을 사용하는 야금 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 철강 및 알루미늄 산업은 금속산업의 좋은 예입니다.

주로 금속 등급 실리콘은 알루미늄 합금 제품을 개발하기 위한 알루미늄 주조에 사용됩니다.

금속 등급 실리콘의 가장 풍부한 용도는 자동차 산업을 위한 것이며, 이는 산업적으로 사용되는 전체 금속 실리콘의 약 과반수 또는 55%를 차지합니다. 알루미늄은 내구성이 뛰어나고 신뢰성이 높으며 가볍기 때문에 최고의 금속입니다. 금속 등급의 실리콘과 결합하면 알루미늄의 긍정적인 특성이 더욱 향상되어 매우 효율적인 합금이 생성됩니다.

전기 자동차는 차체, 엔진, 휠, 나사 등을 모두 이러한 소재로 제작할 수 있기 때문에 이러한 고효율 알루미늄 합금을 활용할 수 있는 위치에 있습니다.

전기차 수요의 급증은 알루미늄, 금속실리콘 등 관련 산업의 시장 강세에 긍정적인 영향을 미쳤다. 경제가 글로벌 전기화로 나아가면서 입증된 일관성과 내구성으로 인해 이러한 합금에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다.

화학 등급 실리콘

금속 등급 실리콘과 비교했을 때 화학 등급 실리콘은 정제 공정에서 한 단계 더 발전했음을 나타냅니다. 화학 등급 실리콘의 순도는 99~99.99%입니다. 화학적 등급의 실리콘 금속 생산은 석영 암석이나 모래 내의 실리카를 정제하는 과정에서 시작됩니다.

이어서 야금 등급 실리콘을 생산하기 위해 아크로에서 발생하는 실리카의 탄소열 환원이 이어집니다. 그런 다음 습식 야금 공정을 통해 더욱 정제되어 화학 등급의 실리콘을 생산합니다.

화학 등급 실리콘의 산업적 용도는 광범위합니다. 화학 등급 실리콘에 대한 대부분의 응용 분야는 실리콘 폴리머 생산을 중심으로 이루어집니다. 이러한 폴리머에는 실리콘 고무, 실리콘 기반 오일, 그리스, 밀봉제, 윤활제 및 실리콘이 포함됩니다.

고분자는 반복되는 하위 단위로 구성된 거대 분자입니다. 하위 단위의 반복은 분자 내에서 상당한 강도와 유연성을 생성합니다. 이는 중합체가 산업적으로 적응력이 매우 높다는 것을 의미합니다. 폴리머의 유연성은 천연 및 합성 형태로 모두 존재할 수 있기 때문에 더욱 향상됩니다.

실리콘은 실리콘에서 추출된 화합물인 실록산으로 구성된 합성 고분자의 한 예입니다. 이들은 건축, 즉 밀봉재, 접착제 및 윤활제에 자주 사용됩니다. 의료, 화장품, 전자, 포장, 광전지 산업에서도 실리콘 제품을 다양한 목적으로 활용합니다. 실리콘은 대부분의 화학물질과 반응하지 않으므로 의학 분야 내외적으로 사용할 수 있습니다.