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半導(dǎo)體用硅作電力整流器代替以前的直流電源和硒整流器與真空管;對(duì)于鋁:鋁合金添加劑,硅用于增加鋁及其合金的流動(dòng)性和韌性,因此具有良好的鑄造性和可焊性。作為檢波裝置,用硅材料做的齊納二極管、變?nèi)荻O管、隧道二極管,可以作為穩(wěn)壓器開(kāi)關(guān)器件、負(fù)阻振蕩器、放大器等等特殊的用途;電子儀器的晶體管化使硅晶體管在宇宙飛行等方面的自動(dòng)化及遙控設(shè)備上的應(yīng)用更加廣泛;在登月車、宇宙飛船、宇宙站、無(wú)人燈塔、無(wú)人中繼站、攜帶通訊設(shè)備晶體管、收音機(jī)等都可以用硅太陽(yáng)能電池作電源。
金屬硅的性質(zhì)與鍺、鉛、錫相近,所以叫做金屬硅。
硅元素硅,原子序數(shù)14,原子量28.0855, 硅有晶態(tài)和無(wú)定形兩種形式。晶態(tài)硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點(diǎn)1410°C,沸點(diǎn)2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度為7。3、配制不同的合金,硅合金是一種脫氧性很好的復(fù)合材料,在煉鋼過(guò)程中可以替代鋁,并且能凈化鋼液,提高鋼材質(zhì)量。無(wú)定形硅是一種灰黑色粉末,實(shí)際是微晶體。晶態(tài)硅的電導(dǎo)率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導(dǎo)體性質(zhì)。
硅在常溫下不活潑,與空氣、水和酸等沒(méi)有明顯作用;4%,以固溶體形態(tài)存在于鐵素體或奧氏體中,能夠縮小奧氏體相區(qū)。在加熱下,能與鹵素反應(yīng)生成四鹵化硅;650°C,時(shí)硅開(kāi)始與氧完全反應(yīng);硅單質(zhì)在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質(zhì)反應(yīng);硅可間接生成一系列硅的氫化物;硅還能與鈣、鎂、鐵等化合,生成金屬硅化物。
超純的單晶硅可作半導(dǎo)體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來(lái)增強(qiáng)鋁、鎂、銅等金屬的強(qiáng)度。
錳和硅是碳鋼中所用的主要合金元素。錳是煉鋼過(guò)程中主要的脫氧劑之一,幾乎所有的鋼種都需要用錳來(lái)脫氧。
因?yàn)橛缅i來(lái)脫氧時(shí)所生成的氧產(chǎn)物熔點(diǎn)較低,易于上浮;錳還能增大硅和鋁等強(qiáng)脫氧劑的脫氧效果。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,其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。所有的工業(yè)鋼都需加入少量的錳作為脫硫劑,使鋼能進(jìn)行熱軋、鍛造及其它工藝而不致斷裂,錳還是各鋼種中重要的合金元素,在合金鋼中也會(huì)添加15%以上的錳以增加鋼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
硅是生鐵和碳鋼中只是次于錳的重要的合金元素。在鋼生產(chǎn)中,硅主要用作熔融金屬的脫氧劑,或作為合金添加劑使鋼增加強(qiáng)度和改善其性能。