金属硅是陶瓷、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。光导纤维通信,新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,具有高度的保密性。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂,冶炼特种钢和非铁基合金的脱氧剂。
硅是半金属,旧称“矽”。熔点为1420℃,密度为2.34克/厘米3。质硬而脆。在常温下不溶于酸,易溶于碱。金属硅的性质与锗、铅、锡相近,具有半导体性质。硅在地壳中资源非常的丰富,只是次于氧,占地壳总重的四分还强,以二氧化硅或硅酸盐形式存在。纯的硅矿物是石英或硅石。硅有两种同素异形体:一种为暗棕色无定形粉末,性质活泼,在空气中能燃烧;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。另一种为性质稳定的晶体(晶态硅)。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材,的石英用于制作合金、金属和单晶。
钙和硅与氧都有很强的亲和力。特别是钙,不光与氧有非常强的亲和力,而且与硫、氮都有很强的亲和力。所以
硅钙合金是一种较理想的复合胶氧剂、脱硫剂。
硅合金不光脱氧能力强,脱氧产物易于上浮,易于排出,而且还能改善钢的性能,提高钢的塑性、冲击韧性和流动性。目前硅钙合金可以代替铝进行终脱氧。
特殊钢和特殊合金生产中。例如钢轨钢、低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金,均可用硅钙合金作脱氧剂。硅钙合金也适合作转炉练钢车间用的增温剂,硅钙合金还可用作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的添加剂。
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。
工业上,金属硅通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。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。
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