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硅是半金屬,舊稱“矽”。熔點(diǎn)為1420℃,密度為2.34克/厘米3。質(zhì)硬而脆。在常溫下不溶于酸,易溶于堿。金屬硅的性質(zhì)與鍺、鉛、錫相近,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。硅錳合金主要是作為鋼鐵生產(chǎn)的脫氧劑和合金劑的中間料,同時(shí)也是中、低碳錳鐵生產(chǎn)的主要原料。硅在地殼中資源極為豐富,僅次于氧,占地殼總重的四分還強(qiáng),以二氧化硅或硅酸鹽形式存在。純的硅礦物是石英或硅石。硅有兩種同素異形體:一種為暗棕色無定形粉末,性質(zhì)活潑,在空氣中能燃燒;另一種為性質(zhì)穩(wěn)定的晶體(晶態(tài)硅)。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材,的石英用于制作合金、金屬和單晶。
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。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、整流器及太陽能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。
硅鈣合金是由元素硅、鈣和鐵組成的復(fù)合合金,是一種較為理想的復(fù)合脫氧劑、脫硫劑。被廣泛應(yīng)用于低碳鋼、不銹鋼等鋼種和鎳基合金、鈦基合金等特殊合金的生產(chǎn)當(dāng)中;并適合作轉(zhuǎn)爐練鋼車間用的增溫劑;還可以作鑄鐵的孕育劑和球墨鑄鐵生產(chǎn)中的添加劑。
大約從1907年開始采用電硅熱法生產(chǎn)硅鈣合金。
被廣泛應(yīng)用于低碳鋼、不銹鋼等鋼種和鎳基合金、鈦基合金等特殊合金的生產(chǎn)當(dāng)中;并適合作轉(zhuǎn)爐練鋼車間用的增溫劑;還可以作鑄鐵的孕育劑和球墨鑄鐵生產(chǎn)中的添加劑。
金屬硅又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。硅是非金屬元素,呈灰色,有金屬色澤,性硬且脆。生產(chǎn)硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機(jī)硅硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作工業(yè)用品、耐高溫墊圈等。
制造高純半導(dǎo)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(shí)代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。