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發(fā)布時間:2021-03-21 19:42  
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硅單質本身不是金屬,屬于非金屬。平時說的金屬硅,是由石英和焦炭在電熱爐內冶煉成的產品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年來,含Si量99.99%的也包含在金屬硅內),其余雜質為鐵、鋁、鈣等。
金屬硅的性質與鍺、鉛、錫相近,所以叫做金屬硅。1、硅元素硅,原子序數14,原子量28.0855, 硅有晶態(tài)和無定形兩種形式。、硅鐵作為一種礦物物質,硬度高,比重大,所以對設備的磨損較為嚴重。晶態(tài)硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點1410°C,沸點2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末,實際是微晶體。晶態(tài)硅的電導率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導體性質。
硅在常溫下不活潑,與空氣、水和酸等沒有明顯作用;硅加入到某些有色金屬中時,能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性,有時還能改善基體的鑄造性能。在加熱下,能與鹵素反應生成四鹵化硅;650°C,時硅開始與氧完全反應;硅單質在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質反應;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體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。
屬硅冶煉屬于高耗能生產,我國的金屬硅生產已由來已久,隨著國家能源政策的收緊和節(jié)能減排的開展,以及對新能源的提倡,金屬硅冶煉已經成為初級的產品和工藝,化學用硅生產原料在化學用硅生產上,原料是實現良好作業(yè)的先決條件。用石英的巖石作生產化學金屬硅的原料,低灰分的含碳材料作還原劑。大家都知道硅鐵的粉碎受很多條件的限制,所以對于硅鐵合金的粉碎就需要注意。電爐法生產化學用硅的原料主要有硅石和碳素原料。碳素原料又以石油焦為主,有的煤或木炭,也可以摻用一部分,以增加爐料比電阻。對原料要求具有必要的純度,有良好的反應能力,以便達到產品的規(guī)格;還原劑具有不同的反應能力,以便能與石英石發(fā)生充分反應;爐料具有不同的成分,并且既有不同的粒度,以便通過適當的配合,使爐料電爐發(fā)生良好的影響。
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、可靠性好和壽命長等優(yōu)點。
工業(yè)硅又稱結晶硅或金屬硅。工業(yè)硅的主要用途是作為非鐵合金的添加劑。硅加入到某些有色金屬中時,能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性,有時還能改善基體的鑄造性能。工業(yè)硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼種和非鐵基合金的脫氧劑。