Kaip klasifikuojamas silicio metalas
„Silicio metalas“ (Kinijoje taip pat žinomas kaip pramoninis silicis) yra prekės pavadinimas, atsiradęs viduryje{0}}. Jo atsiradimas buvo susijęs su puslaidininkių pramonės iškilimu. Įprasta tarptautinė praktika yra skirstyti komercinį silicį į metalinį silicį ir puslaidininkiams skirtą silicį. Silicio metalas yra gaminys, pagamintas iš kvarco ir kokso, lydyto elektra šildomoje krosnyje, kurio pagrindinio komponento silicio kiekis sudaro apie 98 proc. (99,99 proc. Si taip pat yra silicio metale), o likusios priemaišos yra geležis, aliuminis, kalcis ir kt. Puslaidininkinis silicis naudojamas didelio grynumo silicio metalui puslaidininkiniams įrenginiams gaminti. Jis parduodamas polikristalinėmis ir monokristalinėmis formomis, pirmoji yra nebrangi, o antroji brangi. Priklausomai nuo naudojimo, jis skirstomas į įvairias specifikacijas. Remiantis statistika, 1985 m. pasaulyje buvo sunaudota apie 500, 000 tonų silicio metalo, iš kurių apie 60 procentų buvo panaudota aliuminio lydiniams, mažiau nei 30 procentų buvo sunaudota organiniam siliciui, apie 3 procentai buvo panaudota puslaidininkiams. , o likusi dalis buvo naudojama plieno lydymui ir tiksliajai keramikai ir kt.
Silicio metalo klasifikacija paprastai grindžiama trijų pagrindinių priemaišų – geležies, aliuminio ir kalcio – kiekiu, esančiu silicio metalo sudėtyje. Pagal geležies, aliuminio ir kalcio kiekį silicio metale, silicio metalas gali būti klasifikuojamas į skirtingas klases, tokias kaip 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501 ir 1101.
Pramoniniu požiūriu silicio metalas dažniausiai gaminamas redukuojant silicio dioksidą iš anglies elektrinėje krosnyje. Cheminės reakcijos lygtis: SiO2 plius 2C → Si plius 2CO Taip pagamintas silicis yra 97-98 proc. grynumo ir vadinamas silicio metalu. Tada jis išlydomas ir perkristalizuojamas, o priemaišos pašalinamos rūgštimi, kad gautų 99,7–99,8 % grynumo silicio metalą.
Silicio metalą daugiausia sudaro silicis, todėl jis turi panašių savybių kaip silicis. Yra du silicio izomerai, amorfinis silicis ir kristalinis silicis. Amorfinis silicis yra pilkšvai juodi milteliai ir iš tikrųjų yra mikrokristalas. Kristalinis silicis turi deimantų kristalinę struktūrą ir puslaidininkines savybes, jo lydymosi temperatūra 1410 laipsnių, virimo temperatūra 2355 laipsniai, kietumas pagal Mosą 7 ir trapus. Amorfinis silicis yra chemiškai aktyvus ir gali smarkiai degti deguonimi. Aukštoje temperatūroje jis reaguoja su halogenais, azotu, anglimi ir kitais nemetalais, taip pat gali sąveikauti su magniu, kalciu, geležimi ir kitais metalais, kad susidarytų silicidai. Amorfinis silicis netirpsta beveik visose neorganinėse ir organinėse rūgštyse, įskaitant vandenilio fluorido rūgštį, tačiau gali ištirpti azoto rūgšties ir fluoro rūgšties mišinyje. Koncentruotas natrio hidroksido tirpalas gali ištirpinti amorfinį silicį ir išleisti vandenilio dujas. Kristalinis silicis yra gana neaktyvus ir chemiškai nesijungia su deguonimi net esant aukštai temperatūrai. Jis taip pat netirpsta jokiose neorganinėse ir organinėse rūgštyse, bet tirpsta azoto rūgšties ir fluoro rūgšties mišinyje bei koncentruotuose natrio hidroksido tirpaluose.
