उच्च-शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन और उच्च-शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन और उच्च-शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन के बीच क्या अंतर है?

उच्च {{0}शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन और उच्च -सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन दो फेरोसिलिकॉन मिश्र धातु सामग्री हैं जिनकी संरचना, प्रदर्शन और अनुप्रयोग क्षेत्रों में महत्वपूर्ण अंतर हैं।

1. परिभाषा और मूल संरचना अंतर

उच्च शुद्धता वाला फेरोसिलिकॉन एक मिश्रधातु है जिसमें सिलिकॉन (Si) और आयरन (Fe) मुख्य घटक होते हैं, लेकिन विशेष प्रक्रियाओं के माध्यम से, अशुद्धता सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम, कैल्शियम, कार्बन, आदि) को बेहद निम्न स्तर पर नियंत्रित किया जाता है (आमतौर पर सिलिकॉन सामग्री 95% से अधिक या उसके बराबर, कुल अशुद्धियाँ 0.5% से कम या उसके बराबर)। इसकी मुख्य विशेषता उच्च शुद्धता है, जो इसे भौतिक स्वच्छता के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त बनाती है। उदाहरण के लिए, अर्धचालक उद्योग में, उच्च शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन का उपयोग सिलिकॉन वेफर्स के लिए डोपेंट के रूप में या उच्च शुद्धता वाले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है; इसकी अशुद्धता सामग्री सीधे अर्धचालक उपकरणों की प्रदर्शन स्थिरता को प्रभावित करती है।

दूसरी ओर, उच्च -सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन, एक मिश्र धातु है जिसमें मुख्य घटक के रूप में सिलिकॉन और द्वितीयक घटक के रूप में लोहा होता है, लेकिन सिलिकॉन सामग्री आमतौर पर 65% और 90% के बीच होती है, और अशुद्धियों (जैसे एल्यूमीनियम, कैल्शियम, मैंगनीज, आदि) के एक निश्चित अनुपात की अनुमति होती है। इसके नाम में "उच्च - सिलिकॉन" सामान्य फेरोसिलिकॉन (सिलिकॉन सामग्री 45% - 60%) के विपरीत फेरोसिलिकॉन को संदर्भित करता है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च सिलिकॉन सामग्री की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, लेकिन जरूरी नहीं कि अत्यधिक शुद्धता हो। उदाहरण के लिए, स्टील निर्माण में, उच्च-सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन का उपयोग डीऑक्सीडाइज़र और मिश्र धातु योजक के रूप में किया जा सकता है, जो स्टील की रासायनिक संरचना को समायोजित करते हुए सिलिकॉन की कमी के माध्यम से पिघले हुए स्टील से ऑक्सीजन निकालता है।

2. उत्पादन प्रक्रिया और लागत में अंतर
उच्च शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन के उत्पादन के लिए अशुद्धता संदूषण को कम करने के लिए वैक्यूम पिघलने या रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) जैसी उच्च परिशुद्धता प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, वैक्यूम पिघलने में फेरोसिलिकॉन कच्चे माल को एक बंद वातावरण में पिघली हुई अवस्था में गर्म करना, वैक्यूमिंग के माध्यम से गैसीय अशुद्धियों को हटाना और फिर उच्च शुद्धता वाले क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए प्रत्यक्ष रूप से ठोस बनाना शामिल है। इन प्रक्रियाओं में उपकरण और उच्च ऊर्जा खपत में बड़े निवेश शामिल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सामान्य फेरोसिलिकॉन की तुलना में उच्च शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन की लागत काफी अधिक होती है, बाजार की कीमतें आम तौर पर प्रति टन हजारों से सैकड़ों हजारों युआन तक होती हैं।

उच्च -सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन का उत्पादन पारंपरिक प्रक्रियाओं जैसे इलेक्ट्रिक भट्ठी गलाने या कनवर्टर उड़ाने, कच्चे माल के अनुपात और गलाने के तापमान को नियंत्रित करके सिलिकॉन सामग्री को समायोजित करने का उपयोग करके किया जाता है। उदाहरण के लिए, विद्युत भट्ठी प्रगलन एक विशिष्ट अनुपात में सिलिका, कोक और लोहे के बुरादे को मिलाती है, जिससे फेरोसिलिकॉन मिश्र धातु का उत्पादन करने के लिए उन्हें उच्च तापमान वाले इलेक्ट्रिक चाप के तहत कम किया जाता है। इस प्रकार की प्रक्रिया सरल और कम लागत वाली है, उच्च {{5}सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन की कीमत आम तौर पर प्रति टन कई हजार से दस हजार युआन के बीच होती है, उच्च शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन की कीमत केवल एक{6}तिहाई से एक{7}}पांचवीं होती है।

3. प्रदर्शन विशेषताएँ और अनुप्रयोग परिदृश्य

उच्च शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन का प्रदर्शन लाभ इसकी उच्च शुद्धता द्वारा लाई गई स्थिरता में निहित है। उदाहरण के लिए, अर्धचालक क्षेत्र में, इसकी कम अशुद्धता सामग्री डोपिंग के दौरान अवांछित तत्वों की शुरूआत से बचती है, जिससे वेफर विद्युत प्रदर्शन की स्थिरता सुनिश्चित होती है; फोटोवोल्टिक क्षेत्र में, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में उच्च शुद्धता वाला फेरोसिलिकॉन, बैटरी रूपांतरण दक्षता पर अशुद्धियों के नकारात्मक प्रभाव को कम कर सकता है। हालाँकि, इसकी भंगुरता अपेक्षाकृत अधिक है, प्रसंस्करण के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है, और इसकी लागत सामान्य औद्योगिक क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोग को सीमित करती है।

उच्च सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन की प्रदर्शन विशेषता उच्च सिलिकॉन सामग्री और लागत के बीच संतुलन है। उदाहरण के लिए, इस्पात उद्योग में, इसकी सिलिकॉन सामग्री प्रभावी ढंग से स्टील की ताकत और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करती है, जबकि अशुद्धियाँ (जैसे एल्यूमीनियम और कैल्शियम) पिघले हुए स्टील से ऑक्सीजन को हटाने में मदद करने के लिए डीऑक्सीडाइज़र के रूप में कार्य कर सकती हैं। फाउंड्री उद्योग में, उच्च सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन कच्चे लोहे के कार्बन समकक्ष को समायोजित कर सकता है और कास्टिंग की सूक्ष्म संरचना में सुधार कर सकता है। हालाँकि, इसकी अशुद्धता सामग्री विशिष्ट अनुप्रयोगों में प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है; उदाहरण के लिए, यह अत्यधिक उच्च शुद्धता की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक {{6} ग्रेड सिलिकॉन सामग्री के उत्पादन में उच्च {{5}शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन की जगह नहीं ले सकता।

4. उद्योग मानक और गुणवत्ता नियंत्रण
उच्च {{0}शुद्धता वाले फेरोसिलिकॉन को सेमीकंडक्टर {{1}ग्रेड या फोटोवोल्टिक-ग्रेड मानकों को पूरा करना चाहिए, जैसे कि जीबी/टी 2881-2014 "फेरोसिलिकॉन" में निर्दिष्ट विशेष{3}ग्रेड आवश्यकताएं (सिलिकॉन सामग्री 97% से अधिक या उसके बराबर, एल्यूमीनियम सामग्री 0.3% से कम या उसके बराबर, कैल्शियम सामग्री 0.1% से कम या उसके बराबर)। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, यह सुनिश्चित करने के लिए कि उत्पादों का प्रत्येक बैच मानकों को पूरा करता है, वर्णक्रमीय विश्लेषण और आईसीपी-एमएस (इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री) के माध्यम से अशुद्धता सामग्री का पता लगाया जाना चाहिए।

उच्च -सिलिकॉन फेरोसिलिकॉन धातुकर्म ग्रेड मानकों का पालन करता है, जैसे जीबी/टी 2881-2014 में ग्रेड 1 की आवश्यकताएं (सिलिकॉन सामग्री 65%-75%, एल्यूमीनियम सामग्री 2.0% से कम या उसके बराबर, कैल्शियम सामग्री 1.0% से कम या उसके बराबर)। इसका गुणवत्ता नियंत्रण सिलिकॉन सामग्री की स्थिरता पर केंद्रित है, जिसे आमतौर पर रासायनिक अनुमापन या एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी (एक्सआरएफ) का उपयोग करके तेजी से पता लगाया जाता है।

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