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金屬硅的用途:
金屬硅是工業(yè)提純的單質(zhì)硅,主要用于生產(chǎn)有機(jī)硅、制取高純度的半導(dǎo)體材料以及配制有特殊用途的合金等。
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,用于制作用品、耐高溫墊圈等。 硅樹脂用于生產(chǎn)絕緣漆、高溫涂料等。
硅油是一種油狀物,其粘度受溫度的影響很小,用于生產(chǎn)潤滑劑、上光劑、流體彈簧、介電液體等,還可加工成無色透明的液體,作為防水劑噴涂在建筑物表面。
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)。
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。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。無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、水和酸等沒有明顯作用;在加熱下,能與鹵素反應(yīng)生成四鹵化硅;在不銹鋼和耐蝕鋼中,與鉬、鎢、鉻、鋁、鈦、氮等配合,提高耐蝕性和抗高溫氧化性能。650°C,時(shí)硅開始與氧完全反應(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,常被用來增強(qiáng)鋁、鎂、銅等金屬的強(qiáng)度。
硅在地殼中分布很廣,約占地殼總量的四分之一。在登月車、宇宙飛船、宇宙站、無人燈塔、無人中繼站、攜帶通訊設(shè)備晶體管、收音機(jī)等都可以用硅太陽能電池作電源。硅的用途很廣泛,日常生活中離不開它,現(xiàn)代高科技領(lǐng)域也離不開它,將來科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,硅的適用價(jià)值就更加顯得神通廣大,如將粗硅提煉出高純度的單晶硅是等量黃金價(jià)格的數(shù)倍,硅的適用性與經(jīng)濟(jì)性是可想而知的。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金,是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑,又是生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。
金屬硅成分主要是硅,因此和硅具有相類似的性質(zhì)。硅有無定形硅和晶形硅兩種同素異形體。
無定形硅化學(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。
無定形硅幾乎不溶于無機(jī)酸和有機(jī)酸。濃NaOH溶液能溶解無定形硅,放出氫氣。晶形硅比較不活潑,即使在高溫下也不與氧氣化合,它也不溶于任何一種無機(jī)酸和有機(jī)酸,但可溶于HNO3的混合酸以及濃NaOH溶液。