金属硅又称结晶硅或工业硅,其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。 硅是非金属元素,呈***,有金属色泽,性硬且脆。硅的含量约占地壳质量的26%;原子量为28.80;密度为2.33g/m3;金属硅(Si)是工业提纯的单质硅,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。熔点为1410°C;沸点为2355°C;电阻率为2140欧姆。
金属硅的牌号:按照金属硅中铁、铝、钙的含量,可把金属硅分为553、441、3303、2202、等不同的牌号。
金属硅的附加产品:包括硅微粉,金属硅渣等。其中硅微粉也称硅粉、微硅粉或硅灰,它广泛应用于耐火材料和混凝土行业。
半导体用硅作电力整流器代替以前的直流电源和硒整流器与真空管;作为检波装置,用硅材料做的齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管,可以作为稳压器开关器件、负阻振荡器、放大器等等特殊的用途;硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用通常硬质合金,也可以使用金刚石刀具。电子仪器的晶体管化使硅晶体管在宇宙飞行等方面的自动化及遥控设备上的应用更加广泛;在登月车、宇宙飞船、宇宙站、无人灯塔、无人中继站、携带通讯设备晶体管、收音机等都可以用硅太阳能电池作电源。
化学用硅生产原料在化学用硅生产上,原料是实现良好作业的先决条件。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。电炉法生产化学用硅的原料主要有硅石和碳素原料。但使用硬质合金应运用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。碳素原料又以石油焦为主,有煤或木炭,也可以掺用一部分,以增加炉料比电阻。
对原料要求具有必要的纯度,有良好的反应能力,以便达到产品的规格;还原剂具有不同的反应能力,以便能与石英石发生充分反应;炉料具有不同的成分,并且既有不同的粒度,以便通过适当的配合,使炉料电炉发生良好的影响。
氧化硅矿物冶炼金属硅的过程是无渣过程,化学硅冶炼对硅石的选用较严格,不光杂质含量要少,还要求有高的机械强度、足够的热稳定性,适宜的粒度组成。
化学用硅熔炼尽量采用硅石。天然形态的氧化硅或者是以***的石英矿物存在,或者是以几乎全是由氧化硅积成的岩石—硅石,或硅石形态的砂岩存在。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。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。
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