Кремній - один з найпопулярніших металів XX століття. Його властивості давати найцінніші легкі сплави, кремній-органічні сполуки, силіциди, абразиви, стійкі вогнетриви, бути незамінним у виробництві сталей, сплавів, створювати основу сучасної радіоелектроніки та геліоенергетики - ось далеко не повний перелік сфер застосування кремнію технічного, чистого і найчистішого.
Кремній широко використовується сучасною промисловістю. Споживання його відбувається по двох каналах. У вигляді кременистих феросплавів і чистого кремнію різного ступеня очищення.
В даний час Загальнорічне виробництво технічного кремнію в світі складає близько 950 тис. / Г. кремній виробляється в 44 країнах світу 42 фірмами.
Основна кількість феросплавів (кремнію) використовують в сталеплавильному виробництві для розкислення і отримання легованих сталей різних марок, модифікацій чавуну і сплавів.
Кремній, як легіруюшая добавка, підвищує твердість, міцність, пружність стали знижуючи її в'язкість. Кремній сприяє поліпшенню магнітних властивостей сталі і застосовується для легування електротехнічних сталей.
Багато сфери виробництва вимагають застосування чистого кремнію, позбавленого домішок.
Чистий кремній виробляється в скромніших масштабах, ніж феросиліцій, однак, він є одним з найнеобхідніших елементів XX-XXI століть. Його властивості давати для космосу, авіації, транспортного машинобудування найцінніші легкі сплави, бути основою численних і безупинно збільшуються числом і якістю кремнійорганічних сполук, силіцидів, абразивів і особливо стійких вогнетривів, створити основу сучасної радіоелектроніки - далеко не повний перелік застосування кремнію різного ступеня чистоти.
Найбільш великими споживачами очищеного кремнію можуть є такі.
Виробництво легких сплавів. Силумін - сплав кремнію з алюмінієм з невеликими добавками інших металів.
Виробництво кремнійорганічних з'єднань слід характеризувати як нове прогресивне напрям, який ще не сказало свого останнього слова. Найголовніші напрямки: виробництво силіконового каучуку і гуми, здатної працювати при температурі до 300 ° С і вище; мастила для форсованих двигунів з робочою температурою до 400-450 о С; смоли, лаки, клеї, ізоляція до Т-250 о С; стійкі силіконові фарби для будівель, судів, споруд і т.д. з консервуючими властивостями і ін.
Виробництво силицированного графіту і самозв'язаного карбіду кремнію.
Організація нових безперервних виробництв супроводжується підвищенням технологічних параметрів: температури, тиску, концентрації агресивних середовищ і ін. Підвищилися вимоги до конструкційних матеріалів, перш за все щодо їх жароміцності, стійкості до теплосменам, опірності зносу, здатності тривалий час працювати без руйнування в умовах впливу агресивних середовищ різної концентрації. Цим вимогам задовольняють два нових матеріалу.
Силіційованний графіт - жароміцний, має гарну стійкість до теплосменам, добре чинить опір зносу, дії багатьох агресивних рідин і пари як при низькій, так і високих температурах. Він застосовується для виготовлення вузлів і апаратів, що працюють у важких умовах. Так, наприклад, для виготовлення захисної арматури термопар занурення, тиглів, стопорно-розливного запасу, різних насадок в металургії, для виготовлення кілець ущільнювачів, кілець радіальних підшипників в хімічному машинобудуванні.
Зазначені матеріали далеко не вичерпали своїх можливостей.
Виробництво особливо чистого напівпровідникового кремнію. Швидко розвивається нова галузь, обсяги в виробництва якої прогресивно збільшуються і досягли 80-90 роках десятків тисяч тонн очищеного кремнію. Це забезпечує випуск широкого асортименту БІС і НВІС-компонентів для мікропроцесорів, запам'ятовуючих пристроїв, логічних ІС, ЕОМ, побутової електроніки, чіпів, тонких кремнієвих стрічок, епітаксійних покриттів різного призначення, в тому числі для сонячних елементів і батарей і т.д.
Сюди слід додати виробництво компонентів радіоелектроніки з чистого карбіду кремнію, який володіє унікальними напівпровідниковими властивостями, які зберігаються при високих робочих температурах до 1000 ° С для виготовлення силових діодів з високою віддається потужністю, детекторів ультрафіолетового випромінювання, фотонів і ядерних частинок в умовах радіаційного опромінення, підвищених механічних навантажень, вібрації і хімічної шкідливості робочого середовища.
Швидкий розвиток радіоелектроніки та геліоенергетики (альтернативного методу отримання енергії замість АЕС і ТЗП) - найперспективніших напрямів технічного прогресу - зажадає збільшення випуску кремнію підвищеної чистоти для даних цілей. До числа великих споживачів кремнію необхідно віднести виробництво карбіду кремнію для тугоплавких вогнетривів і абразивів.
Карбідкремневие абразиви, наймасовіші абразиви у вітчизняній промисловості. Виготовляються з порошків карбіду кремнію на зв'язці. Широко використовуються в машинобудуванні та ін. Галузях для обробки, точки, шліфування й полірування різних деталей і виробів з металів, сплавів і ін. Матеріалів.
Частки споживання кремнію перерахованими виробництвами різні по окремих країнах. Крім того, вони схильні до змін в кожній окремій країні в залежності від зміни структури споживання.