Silício metálico, também conhecido como silício industrial ou silício metalúrgico, é a forma relativamente pura de silício elementar produzida comercialmente. Normalmente tem uma pureza de98% a 99,5%, sendo a porcentagem restante composta por impurezas como ferro, alumínio e cálcio. É produzido pela redução do quartzo (SiO₂) com materiais de carbono como carvão, carvão vegetal ou coque de petróleo em um forno de arco elétrico submerso. Esse processo consome uma enorme quantidade de eletricidade-aproximadamente 12.000 a 14.000 kWh por tonelada de silício metálico.
O produto é entregue como pedaços cinzas de aparência-metálica, geralmente com tamanhos entre 10 mm e 100 mm. Suas principais aplicações são industriais:
Como agente de liga na fundição de alumínio (melhorando a resistência e a fundibilidade)
Como matéria-prima para a produção de silicones, silanos e outros compostos químicos
Como material de base para refino e obtenção de silício de maior-pureza para eletrônicos e células solares
Silício Cristalino
O silício cristalino é umgrau diferente do mesmo elemento. Refere-se ao silício que foi refinado para níveis de pureza extremamente altos-normalmente99,9999% (6N) a 99,9999999% (9N)ou até mais alto. Este refinamento é alcançado através de processos químicos complexos, como o processo Siemens ou a tecnologia de reator de leito fluidizado, a partir do silício metálico.
Depois de purificado, o silício cristalino é derretido e transformado em grandes lingotes-de cristal único (usando o método Czochralski) ou blocos multi-cristalinos. Estes são então cortados em wafers finos. O silício cristalino é o material fundamental usado em:
Dispositivos semicondutores (chips, CPUs, memória)
Células solares fotovoltaicas
Principais diferenças resumidas
| Aspecto | Silício Metálico / Silício Industrial | Silício Cristalino |
|---|---|---|
| Pureza | 98% – 99.5% | 99,9999% – 99,9999999% (6N a 9N) |
| Produção | Redução carbotérmica de quartzo em forno a arco | Refino químico de silício metálico (processo Siemens, etc.) |
| Aparência | Pedaços cinzentos, brilho metálico | Brilhantes, espelhados-como lingotes ou wafers finos |
| Custo | Baixo (aproximadamente US$ 2.000 a US$ 3.000 por tonelada) | Muito alto (milhares de dólares por quilograma) |
| Uso primário | Ligas, silicones, base para refino | Semicondutores, células solares |
O silício metálico e o silício industrial são o mesmo produto-o material bruto, 98-99,5% puro, usado para fins industriais em massa. O silício cristalino é um derivado do silício metálico de pureza muito mais alta e muito mais caro, fabricado especificamente para aplicações eletrônicas e fotovoltaicas.
