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硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業(yè)中合金元素,在很多種金屬冶煉中作還原劑。但由于石油焦電阻率小,反應(yīng)性差,高溫下易石墨化,用量偏大時(shí),導(dǎo)致?tīng)t況不好控制,造成爐料不燒結(jié)、刺火嚴(yán)重、電耗高、出爐困難。硅還是鋁合金中的良好組元,絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。硅是電子工業(yè)超純硅的原料,超純半導(dǎo)體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽(yáng)能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。硅鉬棒電熱元件高使用溫度可達(dá)1700℃,具有電阻不易老化和良好的耐氧化性能??膳渲茙装俜N硅樹(shù)脂潤(rùn)滑劑和防水化合物等。此外,碳化硅可作磨料,高純氧化硅制作的石英管是高純金屬冶煉及照明燈具的重要材料。
金屬硅的主要產(chǎn)區(qū):
金屬硅主要分布在西南地區(qū)的云南,四川,貴州,廣西,華中的湖南,
湖北,華東的福建地區(qū),東北地區(qū)主要是黑龍江的黑河,臨江地帶,吉林和遼寧,內(nèi)蒙古,
其中陜西青海等地也有廠家生產(chǎn)。
中國(guó)是全球主要的金屬硅產(chǎn)地,2007年中國(guó)金屬硅總產(chǎn)量為95-100萬(wàn)噸,而2006年中國(guó)金屬硅總產(chǎn)量為75-80萬(wàn)噸。2007
年中國(guó)國(guó)內(nèi)金屬硅消費(fèi)量達(dá)25萬(wàn)噸以上,而且近幾年國(guó)內(nèi)對(duì)金屬硅的需求也在不斷增加,國(guó)內(nèi)消費(fèi)量在總產(chǎn)量中的比重也在不
斷提高。2008年1-3月份中國(guó)金屬硅生產(chǎn)量在200,000-250,000噸左右。除去出口量,中國(guó)國(guó)內(nèi)消費(fèi)量在35,000-85,000噸左右。
金屬硅成分主要是硅,因此和硅具有相類似的性質(zhì)。而今天的電子計(jì)算機(jī),由于技術(shù)的進(jìn)步和材質(zhì)的改善,在一個(gè)指甲蓋大小的硅片上,可以容納上萬(wàn)個(gè)晶體管。硅有無(wú)定形硅和晶形硅兩種同素異形體。無(wú)定形硅是灰黑色粉末,實(shí)際上也是一種微晶體。晶形硅具有金剛石的晶體結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體性質(zhì) , 熔點(diǎn) 1410℃ , 沸點(diǎn) 2355℃ ,密度2.32~2.34克/厘米3,莫氏硬度 7,性脆 。無(wú)定形硅化學(xué)性質(zhì)活潑,在氧氣中能劇烈燃燒。它在高溫下與鹵素、氮、碳等非金屬發(fā)生反應(yīng),也能與鎂、鈣、鐵等金屬作用,生成硅化物。