硅单质本身不是金属,属于非金属。平时说的金属硅,是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99.99%的也包含在金属硅内),其余杂质为铁、铝、钙等。
金属硅的性质与锗、铅、锡相近,所以叫做金属硅。1、硅元素硅,原子序数14,原子量28.0855, 硅有晶态和无定形两种形式。晶态硅具有金刚石晶格,硬而脆,熔点1410°C,沸点2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度为7。特种硅钙材料可用作催化剂载体,在石油炼制、汽车尾气净化等多方面广泛应用。无定形硅是一种灰黑色粉末,实际是微晶体。晶态硅的电导率不及金属,且随温度升高而增加,具有明显的半导体性质。
硅在常温下不活泼,与空气、水和酸等没有明显作用;在加热下,能与卤素反应生成四卤化硅;650°C,时硅开始与氧完全反应;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,不仅杂质含量要少,还要求有高的机械强度、足够的热稳定性,适宜的粒度组成。硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应;硅可间接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合,生成金属硅化物。
超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。
化学用硅的工艺流程包括炉料准备,电炉熔炼,硅的精制和浇铸,除去熔渣夹杂而进行的破碎。在炉料配制之前,所有原料都要进行必要的处理。硅石在颚式破碎机中破碎到块度不大于100mm,筛出小于5mm的碎块,并用水冲洗洁净。因为熔炉中碎块在炉膛上部熔融,从而降低了炉料的透气性,使生产过程难以进行。等级稍差但储量较大,开采条件稍好,周围电力较为便宜的则适合生产金属硅。石油焦有较高的导电系数,要破碎到块度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在炉膛口上直接燃烧,会造成还原剂不足。 硅具有半导体性质。结晶形硅具有金属光泽,外观呈亮***。常温下很稳定,只有非常活泼的氟能直接与其化合成SiF4。在高温下生成的硅还可与过量的碳直接化合成碳化硅。冶炼铝合金时加入少量的纯度为98%的金属硅,可大大改善铝合金的性能。(关于金属硅编号来源:第1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。纯度为98~99%的金属硅可用来生产三SiFCl?一类的中间产品,配制几百种硅树脂润滑剂和防水化合物等。金属硅也是电子工业超纯硅的原料,用来生产单晶硅和多晶硅,是大规格集成电路的基础材料,还用于生产光导纤维。作为优质半导体材料,高纯度单晶硅可制造***的太阳能电池。版权所有©2025 产品网