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宋伟 先生
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发布时间:2021-11-18 04:36:34
金属硅的性质与锗、铅、锡相近,所以叫做金属硅。
硅元素硅,原子序数14,原子量28.0855, 硅有晶态和无定形两种形式。其中,硅橡胶具有很好的弹性,且具有耐高温的特点,主要用于制作耐高温垫圈等。晶态硅具有金刚石晶格,硬而脆,熔点1410°C,沸点2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度为7。无定形硅是一种灰黑色粉末,实际是微晶体。晶态硅的电导率不及金属,且随温度升高而增加,具有明显的半导体性质。
硅在常温下不活泼,与空气、水和酸等没有明显作用;在加热下,能与卤素反应生成四卤化硅;650°C,时硅开始与氧完全反应;硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应;硅可间接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合,生成金属硅化物。硅是电子工业超纯硅的原料,超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。
超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。
锰和硅是碳钢中所用的主要合金元素。锰是炼钢过程中主要的脱氧剂之一,几乎所有的钢种都需要用锰来脱氧。
因为用锰来脱氧时所生成的氧产物熔点较低,易于上浮;锰还能增大硅和铝等强脱氧剂的脱氧效果。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材,优质的石英用于制作合金、金属和单晶。所有的工业钢都需加入少量的锰作为脱硫剂,使钢能进行热轧、锻造及其它工艺而不致断裂,锰还是各钢种中重要的合金元素,在合金钢中也会添加15%以上的锰以增加钢的结构强度。
硅是生铁和碳钢中只是次于锰的重要的合金元素。在钢生产中,硅主要用作熔融金属的脱氧剂,或作为合金添加剂使钢增加强度和改善其性能。
金属硅成分主要是硅,因此和硅具有相类似的性质。硅有无定形硅和晶形硅两种同素异形体。
无定形硅化学性质活泼,在氧气中能剧烈燃烧。它在高温下与卤素、氮、碳等非金属发生反应,也能与镁、钙、铁等金属作用,生成硅化物。
无定形硅几乎不溶于无机酸和有机酸。浓NaOH溶液能溶解无定形硅,放出氢气。晶形硅比较不活泼,即使在高温下也不与氧气化合,它也不溶于任何一种无机酸和有机酸,但可溶于HNO3的混合酸以及浓NaOH溶液。
金属硅(Si)是工业提纯的单质硅,主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。
我国的金属硅产能比较大,产量主要集中在贵州、云南、福建、广西、四川、湖南。冶金级金属硅553、441有着较广的分布区域主要分布在贵州、湖南、四川、云南、广西、内蒙、新疆等地,其中贵州是主要的金属硅生产省份,产量占总产量的15%-35%。
在未来5到10年内,金属硅市场需求将继续稳步增加。随着经济一体化经济的分工合作的发展,中国有丰富的硅石资源、小水电资源和廉价劳动力,中国金属硅行业的发展前景是美好的。金属硅生产的出路是发展高附加值产品。
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