Која је употреба калцијум силицијума?

Легура калцијум силиконаје важан легирани материјал, углавном састављен од силицијума и калцијума, обично са садржајем силицијума између 30% и 60%.

Силицијум калцијум легура је високо ефикасан композитни функционални материјал у области производње челика, који поседује вишеструке функције укључујући деоксидацију, одсумпоравање и пречишћавање зрна:

Функција деоксидације:

Као пред-деоксидизатор или завршни деоксидатор, количина додатка је 0,3%-0,8% масе челика. Калцијум (Ца) има изузетно јак афинитет за кисеоник (енергија без реакције ΔГ₂₀₀₀К=-604кЈ/мол), првенствено се комбинујући са кисеоником у челику да би формирао ЦаО. Силицијум (Си) истовремено формира СиО₂, а ова два формирају композитну инклузију ниске{7}}тачке-тачке (ЦаО-СиО₂) са густином много мањом од густине челика (2,6г/цм³ наспрам 7,8г/цм³). Ова инклузија брзо исплива на површину и уклања се са шљаком, смањујући садржај кисеоника у челику са 80-100ппм на 30-50ппм, чиме се смањују недостаци као што су порозност и инклузије.

Одсумпоравање:

Калцијум реагује са сумпором да би се формирао стабилан ЦаС (тачка топљења 2450 степени), постижући стопу одсумпоравања од 60%-70%, смањујући садржај сумпора у растопљеном челику са 0,03% на 0,009%-0,012%. Ово побољшава отпорност челика на вруће пукотине и перформансе обраде, што га чини погодним за производњу висококвалитетних челика (као што су челик за лежајеве и челик за опруге).

Рафинирање зрна и побољшање перформанси:

Калцијум подстиче формирање карбонитрида из елемената као што су Нб и Ти у челику, рафинишући величину зрна (од 50 μм до 20-30 μм). Ово повећава затезну чврстоћу челика за 15%-20% и жилавост на удар за 25%-30%, док се такође побољшава заварљивост челика и отпорност на корозију.

У ливењу ливеног гвожђа и-легура обојених метала, легура ЦаСи је кључни инокулант и модификатор перформанси:

Инокулација од ливеног гвожђа:

Додавањем 0,2%-0,5% масе растопљеног гвожђа, силицијум подстиче процес графитизације, повећава број графитних језгара и трансформише морфологију графита од грубих пахуљица у фине, једнолике љуспице или сферичне облике, спречавајући стварање белог гвожђа. Ово може повећати ударну жилавост сивог ливеног гвожђа за 20%-30% и затезну чврстоћу нодуларног гвожђа за 10%-15%, што га чини погодним за кључне одливе као што су блокови мотора аутомобила и лежајеви за алатне машине.

Ливење од обојених{0}}легура:

Додавање 0,1%-0,3% легуре силицијума-калцијума у ​​производњу легуре алуминијума омогућава калцијуму да неутралише штетне елементе као што су На и Ли, побољшавајући склоност пуцању на топло, док силицијум повећава чврстоћу легуре. У производњи легуре магнезијума, може да побољша величину зрна (од 100 μм до 40-50 μм), побољшавајући чврстоћу на високим температурама и отпорност на топлоту, што га чини погодним за компоненте лаких легура које се користе у ваздухопловству.

Контрола грешака у ливењу:

Пречишћавањем растопљеног гвожђа и побољшањем флуидности, смањују се шупљине скупљања и порозност, повећавајући принос ливења за 10%-15% и снижавајући накнадне трошкове обраде.

Производња специјалног челика:

Додавање легура СиЦа у топљење нерђајућег челика оптимизује дистрибуцију хрома, избегава зоне -осиромашене хромом и продужава отпорност на корозију распршеном соли са 200 сати на преко 350 сати. У производњи{4}}легура отпорних на топлоту, калцијум и силицијум синергистички формирају густ оксидни филм, смањујући стопу оксидације на 1000 степени за 50%, што га чини погодним за високо{7}компоненте на високим температурама као што су лопатице гасних турбина.

Електронски материјали:

Силицијум калцијум легуре високе{0}}чистоће (укупне нечистоће мање од или једнаке 0,1%) могу се користити као сировине за припрему полупроводничких материјала. Поликристални силицијум се производи реакцијом редукције, са прецизном контролом садржаја калцијума и силицијума (Ца већи или једнак 30%, Си већи или једнак 60%) како би се спречило да нечистоће утичу на електрична својства силицијумских плочица, што га чини погодним за сценарије производње чипова.

У области ватросталних материјала:

Калцијум силицијум у праху се може користити као адитив у ватросталним циглама и ливеним материјалима, побољшавајући -температурну стабилност (радна температура може да достигне и изнад 1600 степени) и отпорност материјала на корозију, што га чини погодним за индустријске пећи и облоге опреме на високим{2}}има.

Хемијска индустрија:

Као редукциони агенс или катализатор, користи се у реакцијама органске синтезе (као што је припрема силана) да би се убрзао процес реакције и побољшао принос производа; такође може да производи ЦаСи инокулант, погодан за потребе ливења одливака отпорних на корозију-и отпорних на хабање-у хемијској опреми.

Еколошке предности:

Коришћење легура силицијум калцијума за замену појединачних деоксидатора (као што је алуминијум) у производњи челика може смањити потрошњу алуминијума за 30%-40%, смањити потрошњу енергије по тони челика за 5%-8% и смањити емисију ЦО₂, усклађујући се са трендом зелене металургије; штавише, цена легура ЦаСи је само 1/3-1/2 цене алуминијума, балансирајући економску ефикасност и еколошку прихватљивост.

Предности апликације:

Функционални композит (деоксидација + десулфуризација + инокулација + легирање), елиминишући потребу за вишеструким адитивима; широка примена (челичанство, ливење, електроника и друге области); висока -ефективност, баланс између перформанси и економичности.

Принципи одабира:

За деоксидацију и одсумпоравање у производњи челика, изаберите високе{0}}врсте калцијума (нпр. Ца31Си55); за ливење инокулације, изаберите високе{5}}врсте силицијума (нпр. Ца28Си60); за електронске материјале, изаберите високе{10}}степене чистоће (укупне нечистоће мање или једнако 0,1%); прилагодите количину додавања према врсти материјала и процесу опреме како бисте избегли прекомерно додавање које доводи до стварања тврдих и крхких фаза.