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金属硅,也称为晶体硅或工业硅,主要用作非铁基合金的添加剂。金属硅是由应时和焦炭在电热炉中熔炼而成的产品。硅的主要成分约为98%(近年来金属硅中也含有99.99%的硅),其余杂质为铁、铝、钙等。
“金属硅”(在中国也叫工业硅)是20世纪60年代中期出现的商品名称。它的出现与半导体产业的崛起有关。国际通用做法是将工业硅分为金属硅和半导体硅。
金属硅是由应时和焦炭在电热炉中熔炼而成的产品。硅的主要成分约为98%(金属硅中也含有99.99%的硅),其余杂质为铁、铝、钙等。半导体硅用于制造半导体器件的高纯度金属硅。它以多晶和单晶形式出售,前者便宜,后者贵。因为用途不同,所以分为很多规格。据统计,1985年,97金属硅价格,世界消耗了约50万吨金属硅,其中约60%用于铝合金,不到30%用于有机硅,安阳县万丰实业有限公司,万丰实业,约3%用于半导体,其余用于钢铁冶炼和精密陶瓷。
在工业中,金属硅通常是通过在电炉中用碳还原二氧化硅来制备的。化学反应方程式:SiO2+2C→Si+2CO。这样制得的硅纯度为97~98%,称为金属硅。熔化,重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为99.7-99.8%的金属硅。
金属硅主要由硅组成,因此它具有与硅相似的性质。硅有两种同素异形体:非晶硅和晶体硅。非晶硅是灰黑色粉末,其实是一种微晶。晶体硅具有金刚石的晶体结构和半导体性质,熔点1410℃,沸点2355℃,莫氏硬度7,脆性大。非晶硅具有活跃的化学性质,在氧气中会剧烈燃烧。它在高温下与卤素、氮、碳等非金属反应,也能与镁、钙、铁等金属反应形成硅化物。非晶硅几乎不溶于包括氢氟酸在内的所有无机酸和有机酸,但溶于硝酸和氢氟酸的混合酸。浓氢氧化钠溶液可以溶解非晶硅并释放它。
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在冶金铸造行业金属硅粉也得到了很大的应用,在炼钢时放入金属硅粉可以作为脱氧剂、合金添加剂等使用,效果非常显著,97金属硅价格,同时在铸件的生产中金属硅粉还可以被用于孕育剂使用。
金属硅粉可以参与有机硅高分子的合成,通过金属硅粉可以生产出质量较好的硅单体、硅橡胶、硅油等产品。