Alliage de silicium en calcium (CASI), en tant que matériau fonctionnel composite composé de silicium, de calcium et de fer, est devenu un matériau de base clé dans la chaîne industrielle mondiale en raison de sa forte désoxydation, sa capacité de désulfurisation et ses caractéristiques d'alliage.
Industrie sidérurgique: le marché de la consommation de base du silicium de calcium
Dans le domaine de la fusion en acier, le calcium en silicium représente plus de 60% de la consommation, et son rôle central se reflète:
Désoxydation et désulfusion de l'ensemble du processus d'acier
Scénarios du convertisseur et du four électrique: l'alliage Casi est ajouté pendant le stade de raffinage en acier fondu pour réduire rapidement la teneur en oxygène par le biais de réactions chimiques (telles que Casi + O₂ → Cao ・ Sio₂), tout en générant du CAS avec du soufre pour éliminer les impurtés nocives, augmentant ainsi la pureté de l'acier par 30% {2}}%.
Clé pour alliage des aciers spéciaux
L'élément de silicium dans le calcium en silicium peut augmenter la résistance de l'acier (comme la teneur en Si de l'acier à ressort atteint 1,5% -2%), et l'élément de calcium améliore la fluidité de l'acier fondu et réduit les défauts des billettes de coulée continue.
Industrie du casting: additifs de base pour améliorer les performances en fonte
Dans le domaine de la coulée, Sica Alloy est le matériau principal du processus d'inoculation, et la demande annuelle représente environ 25%:
Régulation de graphitisation et optimisation des performances
Après avoir été ajouté au fer fondu comme inoculant, le silicium de calcium fournit un core cristal de graphite, qui change la forme de graphite des flocons grossiers aux sphères fines (fer ductile) ou des vers (fonte vermiculaire), et la résistance à la traction est augmentée de 40% -60%.
Technologie de contrôle de la composition de précision
En contrôlant précisément la quantité de calciumsilicon ajoutée (généralement {{0}}. 5-1. 5kg \/ tonne de fer fondu), la teneur en Si (2. 0% -3. 5%) et le résidu CA (0,005% -0. répondre aux besoins spéciaux tels que la résistance à l'usure et la résistance à la chaleur.
Fonctionnement des métaux non ferreux: extension de scénario d'application diversifiée
Application innovante dans l'industrie du traitement en aluminium
Dans la production d'alliages en aluminium de qualité aéronautique (tels que les alliages à haute résistance à la série 7), le siliccalcalcium remplace les alliages de calcium d'aluminium traditionnels en tant que désoxydateur, ce qui peut réduire la teneur en inclusion de l'oxyde dans le liquide en aluminium à 5 ppm, tout en améliorant la résistance de l'alliage à la corrosion de contrainte.
Raffiner la technologie des alliages à base de cuivre \/ nickel
Dans la production électrolytique de cuivre, le silicium de calcium est utilisé pour éliminer la trace soufre (s<0.002%) and oxygen (O<0.003%) to meet the preparation requirements of high-conductivity copper (IACS≥100%); in high-temperature alloys (such as Inconel 718), CaSi can adjust the B and Ca content and improve the grain boundary strength.
Matériaux chimiques et réfractaires: segments de marché fonctionnels
Champ de synthèse chimique
Silicium de calcium de qualité métallurgique: utilisé comme agent réducteur dans le silicium industriel (SI supérieur ou égal à 99%), en remplaçant une partie de l'agent réducteur carboné, réduisant les émissions de CO₂ d'environ 15%.
Spécialités chimiques: Dans la préparation des catalyseurs de calcium-silicium (tels que les catalyseurs synthétiques de l'ammoniac), le silicium-calcium est utilisé comme matériau précurseur pour fournir des sites actifs CA-si uniformes.
Technologie d'amélioration des matériaux réfractaires
L'ajout de 3% -5% de silicium-calcium aux briques de magnésie-carbone et aux briques de spinelle en alumine-magnésia, une phase de point de fusion faible (comme la calcite) est formée par micro-alliage pour remplir les pores du corps de la briques, ce qui augmente la résistance à la corrosion en acier mollé de la corrosion à 20% {{6} convertisseurs.
Champs émergents: pôle de croissance future du silicium-calcium
Innovation de nouveaux matériaux énergétiques
Matériaux d'électrode négative à base de silicium: la poudre composite de silicium nano calcium (Si-Cao @ C) est utilisée comme électrode négative des batteries de lithium. L'élément de calcium tamponne l'expansion du volume du silicium (de 320% à 180%), et la durée de vie du cycle est augmentée à plus de 1 500 fois (source de données: Nature Energy, 2024).
Perovskite photovoltaïque: le silicium de calcium, en tant que matériau de couche de transport d'électrons, peut réduire le taux de recombinaison d'interface et faire en sorte que l'efficacité des cellules de pérovskite dépasse 26% (voir les résultats de recherche de l'Université de Stanford).
Technologie de fabrication avancée
Dans la fabrication d'additive métallique (processus SLM),poudre d'alliage de silicium de calcium(la taille 20-50 μm) est utilisée pour préparer des revêtements résistants à haute température, ce qui augmente la dureté de surface des pièces en acier inoxydable de 316L à HV1200, adaptées aux composants de la chambre de combustion du moteur d'avion.
Le silicium en calcium passe progressivement du «MSG industriel» de l'industrie métallurgique traditionnelle à un matériau clé dans les domaines de fabrication haut de gamme et de nouveaux domaines énergétiques. Avec l'avancement de la technologie de neutralité du carbone (comme la métallurgie de l'hydrogène) et de l'innovation de nouvelles matériaux, les limites d'application de l'alliage de silicium de calcium continueront de se développer. Les entreprises doivent se concentrer sur le traitement raffiné, la production à faible teneur en carbone et l'intégration des technologies inter-industrielles pour saisir de nouvelles opportunités de marché.
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