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硅是半金屬之一,舊稱“矽”。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)。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)。硅在地殼中資源極為豐富,僅次于氧,占地殼總重的四分之一還強(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(wú)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,優(yōu)質(zhì)的石英用于制作合金、金屬和單晶。
金屬硅成分主要是硅,因此和硅具有相類似的性質(zhì)。它具有熱容量小、機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃燒、無(wú)味、可切割、運(yùn)輸方便等特點(diǎn),可廣泛用于冶金、電力、化工、船舶等各種熱力設(shè)備及管道上。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。
金屬硅'(我國(guó)也稱工業(yè)硅)是上世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)的一個(gè)商品名稱。據(jù)統(tǒng)計(jì),1985年全世界共消耗金屬硅約50萬(wàn)噸,其中用于鋁合金的金屬硅約占60%,用于有機(jī)硅的不足30%,用于半導(dǎo)體的約占3%,其余用于鋼鐵冶煉及精密陶瓷等。它的出現(xiàn)與半導(dǎo)體行業(yè)的興起有關(guān)。國(guó)際通用作法是把商品硅分成金屬硅和半導(dǎo)體硅。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。半導(dǎo)體硅用于制作半導(dǎo)體器件的高純度金屬硅。