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發布時間:2020-10-09 18:46  





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, 硅有晶態和無定形兩種形式。晶態硅具有金剛石晶格,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。摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。
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;因為熔爐中碎塊在爐膛上部熔融,從而降低了爐料的透氣性,使生產過程難以進行。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。
工業上,金屬硅通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。 化學反應方程式: SiO2 2C → Si 2CO 這樣制得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化后重結晶,用酸除去雜質,得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。
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