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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。硅是非金屬元素,呈灰色,有金屬色澤,性硬且脆。
金屬硅(Si)是工業(yè)提純的單質(zhì)硅,主要用于生產(chǎn)有機硅、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、硅油等有機硅硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作耐高溫墊圈等。
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代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。
高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。金屬硅行業(yè)特點分析,在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導(dǎo)體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導(dǎo)體結(jié)合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在開發(fā)能源方面是一種很有前途的材料。
金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。金屬硅行業(yè)特點分析,將陶瓷和金屬混合燒結(jié),制成金屬陶瓷復(fù)合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優(yōu)點,又彌補了兩者的先天缺陷。
金屬硅的附加產(chǎn)品包括硅微粉、邊皮硅、黑皮硅、金屬硅渣等。其中硅微粉也稱硅粉、微硅粉或硅灰,被廣泛應(yīng)用于耐火材料和混凝土行業(yè)。工業(yè)上,金屬硅通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。化學(xué)反應(yīng)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(jié)晶,用酸除去雜質(zhì),得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。