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金屬硅的用途:
金屬硅是工業(yè)提純的單質(zhì)硅,主要用于生產(chǎn)有機硅、制取高純度的半導體材料以及配制有特殊用途的合金等。
生產(chǎn)硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機硅硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作用品、耐高溫墊圈等。 硅樹脂用于生產(chǎn)絕緣漆、高溫涂料等。
硅油是一種油狀物,其粘度受溫度的影響很小,用于生產(chǎn)潤滑劑、上光劑、流體彈簧、介電液體等,還可加工成無色透明的液體,作為防水劑噴涂在建筑物表面。
制造高純半導體:現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時代的基礎支柱產(chǎn)業(yè)。
金屬硅被稱為半金屬或準金屬,具有金屬的幾種特性。純凈的硅是灰色的金屬光澤的非金屬元素。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右(含Si量99.99%的也包含在金屬硅內(nèi)),其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。但使用硬質(zhì)合金應運用經(jīng)PVD(物理鍍層)方法、不含鋁元素的、膜層厚度較小的刀具。目前,中國生產(chǎn)金屬硅的碳熱法的生產(chǎn)工藝路線:普遍采用的是以硅石為原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等為還原劑,在礦熱電爐中高溫熔煉,從硅石中還原出金屬硅,其為無渣埋弧高溫熔煉過程。
錳的高價氧化物不穩(wěn)定,受熱后容易分解和被CO還原成低價的氧化物MnO,在1373K-1473K的溫度區(qū)間,錳的高價氧化物已經(jīng)分解或還原成MnO。
MnO較穩(wěn)定,只能用碳直接還原,由于爐料中SiO2較高,MnO在沒開始還原時就與它反應成硅酸鹽,富錳渣中的硅錳也是硅酸鹽的形式存在,因此從MnO中還原錳的反應,實際上是液態(tài)爐渣的硅酸鹽中進行還原的。
爐料中的氧化鐵比氧化錳容易還原,還原出來的鐵與錳組成共熔體,改善了MnO的還原條件。