金属硅:硅的用途。硅大量用于冶炼成硅铁合金作钢铁工业中合金元素,在很多种金属冶炼中作还原剂。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池,比用锗单晶制成的好。硅还是铝合金中的良好组元,绝大多数铸造铝合金都含有硅。硅是电子工业超纯硅的原料,超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。“金属硅”(我国也称工业硅)是上世纪六十年代中期出现的一个商品名称。它的出现与半导体行业的兴起有关。
金属硅:生产化学用硅的含有氧化硅矿物中的杂质和粘着物,在熔炼过程中有的完全被还原,有的部分被还原,有的以化合物形态进入产品硅中或生成熔渣。这样不仅增大能量消耗,降低产品质量,还给熔炼过程造成困难。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。因此,对化学用硅冶炼所用的含氧化硅矿物的化学组成要求严格。“金属硅”(我国也称工业硅)是上世纪六十年代中期出现的一个商品名称。它的出现与半导体行业的兴起有关。
金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝、钙的含量,可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。其中,橡胶行业用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2—3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。工业上,金属硅通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。化学反应方程式:SiO2 + 2C → Si + 2CO 这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅。再将它融化后重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为99.7~99.8%的金属硅。
金属硅成分主要是硅,因此和硅具有相类似的性质。硅有无定形硅和晶形硅两种同素异形体。用石英的岩石作生产化学金属硅的原料,低灰分的含碳材料作还原剂。无定形硅是灰黑色粉末,实际上也是一种微晶体。晶形硅具有金刚石的晶体结构和半导体性质,熔点 1410℃,沸点 2355℃,莫氏硬度 7,性脆 。无定形硅化学性质活泼,在氧气中能剧烈燃烧。
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。无定形硅几乎不溶于包括在内的所有无机酸和有机酸,但能溶于混合酸。再将它融化后重结晶,用酸除去地杂质,得到纯度为99%的金属硅。能溶解无定形硅,放出氢气。晶形硅比较不活泼,即使在高温下也不与氧气化合,它也不溶于任何一种无机酸和有机酸,但可溶于混合酸。