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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(yáng)能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。硅鉬棒電熱元件高使用溫度可達(dá)1700℃,具有電阻不易老化和良好的耐氧化性能??膳渲茙装俜N硅樹(shù)脂潤(rùn)滑劑和防水化合物等。除去出口量,中國(guó)國(guó)內(nèi)消費(fèi)量在35,000-85,000噸左右。此外,碳化硅可作磨料,高純氧化硅制作的石英管是高純金屬冶煉及照明燈具的重要材料。
硅以大量的硅酸鹽礦和石英礦存在于自然界中。如果說(shuō)碳是組成生物界的主要元素,那么,硅就是構(gòu)成地球上礦物界的主要元素。
硅在地殼中的豐度為27.7%,在所有的元素中居第二位,地殼中含量多的元素氧和硅結(jié)合形成的二氧化硅SiO2,占地殼總質(zhì)量的87%。我們腳下的泥土、石頭和沙子,我們使用的磚、瓦、水泥、玻璃和陶瓷等等,這些我們?cè)谌粘I钪薪?jīng)常遇到的物質(zhì),都是硅的化合物。硅,真是遍布世界,俯拾即是的元素。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(yáng)能電池,比用鍺單晶制成的好。
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(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。硅膠吸水性強(qiáng),常用作某些食品的干燥劑金屬硅又稱結(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。