Ποια είναι η χρήση του πυριτίου ασβεστίου;

Κράμα πυριτίου ασβεστίουείναι ένα σημαντικό υλικό κραμάτων, που αποτελείται κυρίως από πυρίτιο και ασβέστιο, συνήθως με περιεκτικότητα σε πυρίτιο μεταξύ 30% και 60%.

Το κράμα ασβεστίου πυριτίου είναι ένα εξαιρετικά αποδοτικό σύνθετο λειτουργικό υλικό στον τομέα της χαλυβουργίας, το οποίο διαθέτει πολλαπλές λειτουργίες, όπως η αποξείδωση, η αποθείωση και ο καθαρισμός κόκκων:

Λειτουργία αποξείδωσης:

Ως προ-αποοξειδωτικός ή τελικός αποοξειδωτικός παράγοντας, η ποσότητα προσθήκης είναι 0,3%-0,8% της μάζας του χάλυβα. Το ασβέστιο (Ca) έχει μια εξαιρετικά ισχυρή συγγένεια για το οξυγόνο (ενέργεια χωρίς αντίδραση ΔG2000K=-604kJ/mol), κατά προτίμηση συνδυάζεται με οξυγόνο στον χάλυβα για να σχηματίσει CaO. Το πυρίτιο (Si) σχηματίζει ταυτόχρονα SiO2 και τα δύο σχηματίζουν ένα σύνθετο έγκλειμα χαμηλού σημείου τήξης (CaO-SiO2) με πυκνότητα πολύ μικρότερη από αυτή του χάλυβα (2,6 g/cm3 έναντι 7,8 g/cm3). Αυτό το έγκλεισμα επιπλέει γρήγορα στην επιφάνεια και αφαιρείται με τη σκωρία, μειώνοντας την περιεκτικότητα του χάλυβα σε οξυγόνο από 80-100 ppm σε 30-50 ppm, μειώνοντας έτσι ελαττώματα όπως πορώδες και εγκλείσματα.

Αποθείωση:

Το ασβέστιο αντιδρά με το θείο για να σχηματίσει σταθερό CaS (σημείο τήξης 2450 μοίρες), επιτυγχάνοντας ρυθμό αποθείωσης 60%-70%, μειώνοντας την περιεκτικότητα σε θείο του τηγμένου χάλυβα από 0,03% σε 0,009%-0,012%. Αυτό βελτιώνει την αντίσταση του χάλυβα στη θερμή ρωγμή και την απόδοση επεξεργασίας, καθιστώντας τον κατάλληλο για την παραγωγή χάλυβων υψηλής ποιότητας (όπως χάλυβας ρουλεμάν και χάλυβα ελατηρίου).

Βελτιστοποίηση κόκκων και βελτίωση της απόδοσης:

Το ασβέστιο προάγει τον σχηματισμό ανθρακονιτριδίων από στοιχεία όπως το Nb και το Ti στον χάλυβα, βελτιώνοντας το μέγεθος των κόκκων (από 50μm σε 20-30μm). Αυτό αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό του χάλυβα κατά 15%-20% και την αντοχή σε κρούση κατά 25%-30%, ενώ βελτιώνει επίσης τη συγκολλησιμότητα του χάλυβα και την αντίσταση στη διάβρωση.

Στη χύτευση χυτοσιδήρου και μη{0}}σιδηρούχων κραμάτων, το κράμα CaSi είναι ένα βασικό εμβόλιο και τροποποιητής απόδοσης:

Εμβολιασμός από χυτοσίδηρο:

Προσθέτοντας 0,2%-0,5% της μάζας τετηγμένου σιδήρου, το πυρίτιο προάγει τη διαδικασία γραφιτοποίησης, αυξάνει τον αριθμό των πυρήνων γραφίτη και μετατρέπει τη μορφολογία του γραφίτη από χοντρές νιφάδες σε λεπτές, ομοιόμορφες νιφάδες ή σφαιρικά σχήματα, αποτρέποντας το σχηματισμό λευκού σιδήρου. Αυτό μπορεί να αυξήσει την αντοχή σε κρούση του γκρίζου χυτοσιδήρου κατά 20%-30% και την αντοχή σε εφελκυσμό του όλκιμου σιδήρου κατά 10%-15%, καθιστώντας τον κατάλληλο για βασικά χυτά όπως μπλοκ κινητήρων αυτοκινήτων και κλίνες εργαλειομηχανών.

Χύτευση μη σιδηρούχων κραμάτων:

Η προσθήκη 0,1%-0,3% πυριτίου-κράματος ασβεστίου στην παραγωγή κράματος αλουμινίου επιτρέπει στο ασβέστιο να εξουδετερώνει επιβλαβή στοιχεία όπως το Na και το Li, βελτιώνοντας την τάση πυρόλυσης εν θερμώ, ενώ το πυρίτιο ενισχύει την αντοχή του κράματος. Στην παραγωγή κράματος μαγνησίου, μπορεί να βελτιώσει το μέγεθος των κόκκων (από 100μm σε 40-50μm), βελτιώνοντας την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και την αντοχή στη θερμότητα, καθιστώντας το κατάλληλο για εξαρτήματα ελαφρού κράματος που χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική.

Έλεγχος ελαττωμάτων χύτευσης:

Με τον καθαρισμό του τηγμένου σιδήρου και τη βελτίωση της ρευστότητας, μειώνονται οι κοιλότητες συρρίκνωσης και τα ελαττώματα πορώδους, αυξάνοντας την απόδοση χύτευσης κατά 10%-15% και μειώνοντας το επακόλουθο κόστος επεξεργασίας.

Ειδική παραγωγή χάλυβα:

Η προσθήκη κραμάτων SiCa στην τήξη ανοξείδωτου χάλυβα βελτιστοποιεί την κατανομή του χρωμίου, αποφεύγει τις ζώνες που έχουν εξαντληθεί το χρώμιο-και επεκτείνει την αντοχή στη διάβρωση σε ψεκασμό αλατιού από 200 ώρες σε πάνω από 350 ώρες. Στην παραγωγή κραμάτων ανθεκτικών στη θερμότητα, το ασβέστιο και το πυρίτιο σχηματίζουν συνεργικά ένα πυκνό φιλμ οξειδίου, μειώνοντας τον ρυθμό οξείδωσης στους 1000 βαθμούς κατά 50%, καθιστώντας το κατάλληλο για εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας, όπως πτερύγια αεριοστροβίλου.

Ηλεκτρονικά Υλικά:

Ως πρώτες ύλες για την παρασκευή υλικών ημιαγωγών μπορούν να χρησιμοποιηθούν-κράματα ασβεστίου πυριτίου υψηλής καθαρότητας (συνολικές ακαθαρσίες Λιγότερο ή ίσο με 0,1%). Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο παράγεται μέσω αντίδρασης αναγωγής, με ακριβή έλεγχο της περιεκτικότητας σε ασβέστιο και πυρίτιο (Ca μεγαλύτερο ή ίσο με 30%, Si μεγαλύτερο ή ίσο με 60%) για να αποφευχθούν οι ακαθαρσίες από το να επηρεάσουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες των πλακών πυριτίου, καθιστώντας το κατάλληλο για σενάρια κατασκευής τσιπ.

Στον τομέα των πυρίμαχων υλικών:

Η σκόνη κράματος ασβεστίου πυριτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο σε πυρίμαχα τούβλα και χυτά, βελτιώνοντας τη σταθερότητα σε υψηλή-θερμοκρασία (η θερμοκρασία λειτουργίας μπορεί να φτάσει πάνω από 1600 βαθμούς ) και την αντίσταση στη διάβρωση των υλικών, καθιστώντας την κατάλληλη για βιομηχανικούς κλιβάνους και επενδύσεις εξοπλισμού υψηλής- θερμοκρασίας.

Χημική βιομηχανία:

Ως αναγωγικός παράγοντας ή καταλύτης, χρησιμοποιείται σε αντιδράσεις οργανικής σύνθεσης (όπως η παρασκευή σιλανίου) για να επιταχύνει τη διαδικασία αντίδρασης και να βελτιώσει την απόδοση του προϊόντος. Μπορεί επίσης να παράγει εμβόλια CaSi, κατάλληλα για τις ανάγκες χύτευσης χύτευσης-ανθεκτικών στη διάβρωση και αντοχής στη φθορά- σε χημικό εξοπλισμό.

Περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα:

Η χρήση κραμάτων ασβεστίου πυριτίου για την αντικατάσταση απλών αποοξειδωτών (όπως το αλουμίνιο) στη χαλυβουργία μπορεί να μειώσει την κατανάλωση αλουμινίου κατά 30%-40%, να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο χάλυβα κατά 5%-8% και να μειώσει τις εκπομπές CO2, ευθυγραμμίζοντας με την τάση της πράσινης μεταλλουργίας. Επιπλέον, το κόστος των κραμάτων CaSi είναι μόνο το 1/3-1/2 του κόστους του αλουμινίου, εξισορροπώντας την οικονομική απόδοση και τη φιλικότητα προς το περιβάλλον.

Πλεονεκτήματα εφαρμογής:

Λειτουργικό σύνθετο (αποξείδωση + αποθείωση + ενοφθαλμισμός + κράμα), εξαλείφοντας την ανάγκη για πολλαπλά πρόσθετα. ευρεία εφαρμογή (χάλυβας, χύτευση, ηλεκτρονικά και άλλοι τομείς). υψηλό κόστος-αποτελεσματικότητα, εξισορρόπηση απόδοσης και οικονομίας.

Αρχές επιλογής:

Για την αποξείδωση και την αποθείωση στη χαλυβουργία, επιλέξτε υψηλές-ποιότητες ασβεστίου (π.χ. Ca31Si55). για εμβολιασμό με χύτευση, επιλέξτε υψηλές-ποιότητες πυριτίου (π.χ. Ca28Si60). για ηλεκτρονικά υλικά, επιλέξτε υψηλής{10}βαθμούς καθαρότητας (συνολικές ακαθαρσίες Μικρότερο ή ίσο με 0,1%). προσαρμόστε την ποσότητα προσθήκης ανάλογα με τον τύπο του υλικού και τη διαδικασία εξοπλισμού για να αποφύγετε την υπερβολική προσθήκη που οδηγεί στο σχηματισμό σκληρών και εύθραυστων φάσεων.