Berapa Kepadatan Silikon? 2,33 g/cm³ Dijelaskan

Jika Anda melihat nilai kepadatan silikon sebesar 2,33 g/cm³, syarat pentingnya adalah silikon tersebut mengacu pada silikon kristal padat mendekati suhu kamar.

Untuk industrisilikon industri, angka tersebut berguna untuk memahami bahan itu sendiri, namun tidak secara langsung memberi tahu Anda berapa banyak ruang yang akan ditempati oleh tas, hopper, atau wadah berisi bongkahan silikon lepas.

Pada suhu kamar, silikon kristal memiliki kepadatan kira-kira:

Konversi antara dua unit umum sangatlah mudah:

Perbedaan kecil pada nilai yang dipublikasikan dapat disebabkan oleh suhu, kemurnian, cacat kristal, atau kondisi pengukuran. Untuk pekerjaan teknik umum, 2,33 g/cm³ adalah referensi-suhu ruangan standar.

Kepadatan silikon ditentukan oleh massa atomnya dan cara atom silikon tersusun dalam kristal.

Silikon memiliki massa atom sekitar 28,09 g/mol dan berbentuk astruktur kristal kubik berliandalam kondisi normal.

Dalam struktur ini, setiap atom silikon terikat secara tetrahedral pada empat atom silikon tetangganya. Susunannya relatif terbuka dibandingkan dengan struktur yang lebih rapat yang ditemukan pada banyak logam umum.

Hal ini membantu menjelaskan mengapa silikon, meskipun memiliki permukaan-seperti logam, memiliki kepadatan lebih rendah dibandingkan logam struktural lainnya.

Bagaimana Struktur Kristal Menentukan Kepadatan Silikon

Untuk bahan kristal, kerapatan teoritis dapat dikaitkan dengan jumlah atom dalam sel kristal, massa atom, dan satuan-volume sel:

Untuk silikon kristal, susunan kubik berlian menempatkan delapan atom silikon dalam sel satuan konvensional. Dikombinasikan dengan massa atom silikon dan dimensi kisi, menghasilkan kepadatan yang lazim mendekati 2,33 g/cm³ pada suhu kamar.

Poin utamanya adalah kepadatan tidak ditentukan oleh massa atom saja. Jarak dan susunan atom juga penting.

Ya. Nilai 2,33 g/cm³ merupakan referensi suhu-ruangan untuk silikon padat kristal. Suhu, fase dan struktur internal dapat mengubah kepadatan.

Bagaimana Suhu Mempengaruhi Kepadatan Silikon?

Saat silikon padat dipanaskan, kisi kristalnya mengembang. Massa yang sama kemudian menempati volume yang sedikit lebih besar, sehingga kepadatan silikon padat umumnya menurun seiring dengan kenaikan suhu.

Untuk perhitungan teknis yang suhunya jauh di atas suhu ruangan, penggunaan-nilai suhu ruangan tanpa koreksi dapat menimbulkan kesalahan.

Berapa Massa Jenis Silikon Padat vs Silikon Cair?

Silikon berperilaku berbeda dari kebanyakan logam pada umumnya ketika meleleh.

Silikon cair mendekati titik lelehnyalebih padat dari silikon kristal padat. Massa jenis cairan kira-kira sekitar 2,5–2,6 g/cm³ di dekat daerah leleh, bergantung pada suhu dan kondisi pengukuran.

Ini berarti silikon berkontraksi saat meleleh dan mengembang saat mengeras, yang merupakan kebalikan dari perilaku yang terlihat pada banyak logam biasa.

Apakah Silikon Kristal vs Silikon Amorf Mengubah Kepadatan?

Ya. Silikon amorf tidak memiliki-struktur kristal kubik intan dengan jangkauan yang jauh seperti silikon kristal.

Oleh karena itu, kepadatannya mungkin sedikit berbeda dan juga lebih bergantung pada metode pengendapan, kandungan hidrogen, porositas, dan kondisi pemrosesan.

Untuk perhitungan bongkahan Logam Silikon biasa, referensi 2,33 g/cm³ biasanya mengacu pada unsur silikon kristal daripada film silikon amorf tipis.

Apakah Kotoran dan Cacat Mengubah Kepadatan Silikon?

Bisa, meski pengaruhnya tergantung pada jumlah dan distribusinya.

Logam Silikon Industri secara kimia tidak identik dengan silikon semikonduktor dengan kemurnian sangat-tinggi-. Nilai komersial mengandung Fe, Al, Ca dan elemen lainnya dalam jumlah terkendali.

Cacat kristal, pori-pori, inklusi, dan kotoran dapat sedikit mengubah kepadatan yang diukur. Namun, bagi sebagian besar diskusi industri, dampak ini jauh lebih kecil dibandingkan perbedaannyakepadatan material yang sebenarnyaDankepadatan massal.

Perbedaan ini sangat penting ketika Anda bekerja dengan bongkahan Logam Silikon industri.

Itukepadatan silikon sebenarnyamenggambarkan massa dibagi dengan volume sebenarnya dari bahan silikon padat itu sendiri.

Itukepadatan massal gumpalan logam silikonmenggambarkan massa dibagi dengan volume total yang ditempati oleh tumpukan material yang lepas, termasuk ruang kosong di antara masing-masing gumpalan.

Karena bongkahan Logam Silikon yang lepas tidak dapat mengisi setiap bagian wadah, massa jenisnya harus lebih rendah dari massa jenis bahan sebenarnya yaitu 2,33 g/cm³.

Apa yang Mengontrol Kepadatan Massal Gumpalan Logam Silikon?

Kepadatan curah bukanlah suatu konstanta material yang tetap. Itu berubah seiring dengan kondisi fisik kiriman.

Variabel penting meliputi:

• Ukuran Partikel:Material 10–50 mm dan 50–100 mm belum tentu dikemas dengan cara yang sama.
• Distribusi Ukuran:potongan yang lebih kecil dapat mengisi sebagian ruang di antara gumpalan yang lebih besar.
• Bentuk Benjolan:potongan bersudut dan tidak beraturan menciptakan volume rongga yang berbeda.
• Isi Denda:denda dapat mengubah perilaku pengepakan secara signifikan.
• Pemadatan dan Getaran:pengangkutan atau penanganan dapat menyebabkan material lepas mengendap.

Oleh karena itu, kami tidak menyarankan penghitungan volume pengiriman Logam Silikon dengan asumsi bahwa setiap meter kubik berisi 2.330 kg bongkahan lepas.

Jika kepadatan curah sebenarnya penting untuk desain silo, tas, atau hopper Anda, maka kepadatan tersebut harus diukur untuk kelas yang relevan dan distribusi Ukuran Partikel.

Kepadatan silikon menjadi berguna ketika massa harus diubah menjadi volume atau ketika kapasitas peralatan bergantung pada ruang yang ditempati oleh material.

Kepadatan Silikon untuk Perhitungan Massa dan Volume

Untuk sepotong silikon padat:

Penggunaan 2330 kg/m³ cocok digunakan saat Anda menghitung volume teoritis silikon kristal padat itu sendiri.

Hal ini tidak secara otomatis cocok untuk tumpukan bongkahan Logam Silikon yang lepas.

Kepadatan Massal Silikon untuk Penanganan dan Pengepakan

Untuk pengepakan industri, kapasitas hopper, dan penanganan material, kerapatan curah seringkali merupakan nilai yang lebih praktis.

Misalnya, dua pengiriman Logam Silikon dengan berat bersih yang sama dapat menempati volume yang berbeda jika salah satunya berisi distribusi ukuran-partikel yang lebih luas atau butiran halus yang lebih banyak.

Itulah sebabnya Kontrol Ukuran Partikel dan denda penting tidak hanya untuk pengisian tungku, tetapi juga untuk perilaku pengemasan dan penyimpanan.

Kepadatan Silikon dan Spesifikasi Logam Silikon

Kepadatan jarang menjadi parameter penerimaan utama untuk Logam Silikon metalurgi biasa. Komposisi Kimia dan Ukuran Partikel biasanya lebih penting dalam spesifikasi pembelian.

Misalnya, kadar seperti 553, 441, 421, 3303, dan 2202 umumnya dibedakan terutama berdasarkan tingkat pengotor yang terkontrol, bukan berdasarkan perubahan besar pada kepadatan intrinsik silikon.

Anda dapat meninjau kami Perbandingan Logam Silikon 553 vs 441 untuk melihat bagaimana pemilihan kadar didorong oleh Fe, Al, Ca dan persyaratan aplikasi.

Untuk referensi spesifikasi komersial lainnya, lihat kami Spesifikasi Logam Silikon 421 .

Dalam pekerjaan pasokan Logam Silikon, kami mengonfirmasi kadar, Komposisi Kimia, Ukuran Partikel, dan COA Batch yang diperlukan sebelum pengiriman. Jika kepadatan curah sangat penting untuk sistem pengumpanan, silo, atau pengemasan Anda, maka kepadatan tersebut harus didefinisikan sebagai persyaratan fisik terpisah dan bukan diasumsikan dari kepadatan silikon teoritis.