تتميز سبيكة الألومنيوم-السيليكون (Al-Si) فائقة التوازن بكمية عالية من السيليكون، مما يقلل من معامل التمدد الحراري للسبيكة ويحسن من مقاومتها للتآكل. وهي مناسبة للأجزاء المقاومة للتآكل مثل مكابس محركات الاحتراق الداخلي. ويوجد في بنية سبيكة الألومنيوم-السيليكون فائقة التوازن سيليكون أولي على شكل صفائح وسيليكون متوازن على شكل إبر. يمكن للسيليكون البلوري الأولي، باعتباره نقطة صلبة، أن يحسّن مقاومة التآكل للسبائك، ولكن نظرًا لصلابته وهشاشته، فإنه يؤثر سلبًا على الخصائص الميكانيكية للسبائك ويضعف أداء القطع. ولذلك، فإن تعديل سبائك الألومنيوم والسيليكون أمر ضروري.
لقد خضعت عملية تنقية السيليكون البلوري الأولي لدراسات معمقة على مدى فترة طويلة. ويمكن تحقيق نتائج معينة باستخدام طريقة التبلور بالاهتزازات فوق الصوتية، وطريقة التبريد السريع، والصهر بالحرارة الزائدة، والصب عند درجات حرارة منخفضة، وما إلى ذلك. لكن الطريقة التي تعطي النتيجة الأكثر استقرارًا، والأكثر قيمة في المجال الصناعي، هي إضافة معدّل سبائك الألومنيوم.
حاليًّا، المُعدِّل الفعلي المستخدم في الإنتاج هو الفوسفور العنصري. في أقدم استخدامات الفوسفور الأحمر، عندما تبلغ كمية الإضافة 0.5% من وزن السبيكة، يمكن تكرير السيليكون الأولي. ومع ذلك، نظرًا لأن الفوسفور يتميز بنقطة اشتعال منخفضة (240 درجة مئوية)، فإن نقله لا يعتبر آمنًا. وعندما يتحلل، يحترق الفوسفور بعنف، وينتج عنه دخان كثيف، ويلوث الهواء، كما يجعل سائل الألومنيوم يمتص المزيد من الغاز؛ ولذلك غالبًا ما يُخلط الفوسفور مع مركبات أخرى. والطريقة الأكثر شيوعًا في الصناعة هي إضافته في شكل سبيكة رئيسية من النحاس والفوسفور (Cu-P). يتراوح محتوى الفوسفور في السبيكة الأم عمومًا بين 8% و10%، وتتراوح كمية الإضافة بين 0.5% و0.8%.
فيما يتعلق بآلية تأثير الفوسفور على سبيكة الألومنيوم والسيليكون، يُعتقد عمومًا أن الفوسفور يشكل عددًا كبيرًا من جزيئات AlP ذات نقطة انصهار عالية مع الألومنيوم في سائل السبيكة. ويتشابه البناء البلوري لـ AlP مع طور السيليكون، كما تتشابه ثوابت الشبكة بينهما. ويتميز AlP ببناء بلوري من نوع «زنك بليند». ثابت الشبكة a=5.451، ودرجة الانصهار 1060 درجة مئوية، وثابت الشبكة a=5.428 لبلورة السيليكون، كما أن الحد الأدنى للمسافة بين الذرات في كل من AlP والسيليكون قريب جدًّا، حيث تبلغ 2.44 للسيليكون، بينما تبلغ في AlP 2.56، ويمكن استخدام AlP كنواة أولية غير تلقائية للسيليكون من أجل تنقية السيليكون الناشئ.
