Wofür wird industrielles Silizium verwendet? Wie viel kostet ein Kilogramm Silizium?

Industrielles Silizium (oder Siliziummetall), eine hohe Puritätsform von Silizium (typischerweise 98–99,9% SI), ist in mehreren Branchen von entscheidender Bedeutung:
• Metallurgie: Wird als Legierungsmittel in Aluminium (Al-Si-Legierungen) zur Verbesserung der Gussfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und mechanischer Festigkeitsmaterial in Automobilteilen, Luft- und Raumfahrtkomponenten und Baumaterialien verwendet.

• Elektronik und Halbleiter: Ein grundlegendes Material für Siliziumwafer, integrierte Schaltungen (ICs) und Solarzellen (Photovoltaik), die seine halbleitenden Eigenschaften nutzen.

• Chemikalien: dient als Rohstoff für die Herstellung von Silikonen (in Dichtungsmitteln, Schmiermittel und medizinischen Geräten) und Organosilicon -Verbindungen (z. B. Silikone, Silanes).

• Gießerei & Casting: Zu Eisen-/Nichteisenlegierungen hinzugefügt, um Härte, Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturleistung zu verbessern.

• Schleifmittel und Refraktionen: Wird aufgrund seines hohen Schmelzpunkts (~ 1.414 Grad) in Schleifrädern, feuerfesten Ziegeln und Ofenverkleidungen verwendet.

Siliziummetallpulver (fein granuliertes Siliziummetall) wird in speziellen Anwendungen verwendet, die eine kontrollierte Partikelgröße und Reaktivität erfordern:
• Pulvermetallurgie: Drücken und gesintert, um Präzisionskomponenten (z. B. Lager, Buchsen) in der Automobil- und Maschinenindustrie herzustellen.

• Additive Manufacturing (3D-Druck): Wird als Ausgangsmaterial für Metall-3D-Drucker verwendet, um komplexe Teile auf Siliziumbasis für Prototyping- oder Hochleistungsanwendungen zu erstellen.

• Keramik und Verbundwerkstoffe: Mit Keramik (z. B. Siliziumnitrid) gemischt, um die thermische Stoßdämpferwiderstand oder mit Metallen (z. B. Aluminium) zur Herstellung leichter, hochfestes Verbundwerkstoffs zu verbessern.

• Chemische Synthese: fungiert als Vorläufer zur Herstellung von Siliziumcarbid (sic), Siliziumnitrid (si₃n₄) oder einer anderen fortschrittlichen Keramik.

• Elektronik: Wird für Sinterprozesse für die Halbleiterverpackung oder als leitfähiger Füllstoff in elektronischen Pasten verwendet.

• Gießereilegierungen: Zu versautem Aluminium oder Magnesium zugesetzt, um die Kornstruktur zu verfeinern und die mechanischen Eigenschaften in Gusskomponenten zu verbessern.