金属硅又称工业硅或结晶硅,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。其主要用途是作为非铁基合金的添加剂和生产半导体硅、有机硅的起始原料。
在我国,金属硅通常按其所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝、钙的百分比含量,金属硅可分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。(关于金属硅编号来源:和第2的代号为铁和铝的百分比含量,第三和第四两位代表钙的含量。它在高温下与卤素、氮、碳等非金属发生反应,也能与镁、钙、铁等金属作用,生成硅化物。例如553代表其中的铁铝钙的含量为5%、5%、3%;3303代表其中铁铝钙的含量为3%、3%、0.3%)
结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下,除HF以外,很难与其他物质发生反应。
硅的用途:①高纯的单晶硅是重要的半导体材料在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。石油焦是所用于金属硅生产的还原剂中灰分低的,化学用硅冶炼采用石油焦做还原剂,这是因为它的灰分低,有利于提高产品质量。 可应用于军事的制造架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。
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