Индустриален силиций 3303

Силициев метале сив, лъскав полупроводников метал, използван при производството на стомана, слънчеви клетки и микрочипове. Силицият е вторият най-разпространен елемент в земната кора (след кислорода) и осмият най-често срещан елемент във Вселената. Близо 30% от теглото на земната кора може да се припише на силиций.

Елементи с атомен номер 14 се срещат естествено в силикатни минерали, включително силициев диоксид, фелдшпат и слюда, които са основните компоненти на обикновени скали като кварц и пясъчник. Силицият е полуметал (или металоид), който има някои свойства на метали и неметали.

Подобно на водата, но за разлика от повечето метали, силицият се свива, когато е течен, и се разширява, когато се втвърди. Има висока точка на топене и кипене и образува диамантена кубична кристална структура, когато кристализира. От решаващо значение за ролята на силиция като полупроводник и неговите приложения в електрониката е атомната структура на елемента, която включва четири валентни електрона, което позволява на силиция лесно да се комбинира с други елементи.

Характеристика

Атомен символ: Si

Атомен номер: 14

Категория на елемента: Металоиди

Плътност: 2.329g/cm3

Точка на топене: 2577 градуса F (1414 градуса)

Точка на кипене: 5909 градуса F (3265 градуса)

Твърдост по Моос: 7

Повечето от силиция, рафиниран всяка година (приблизително 80%), се произвежда под формата на феросилиций, който се използва в производството на желязо и стомана. В зависимост от изискванията на топилната фабрика съдържанието на силиций във феросилиция може да варира от 15% до 90%.

Сплави от желязо и силиций се произвеждат чрез редукционно топене с помощта на дъгови пещи. Източници на въглерод като богати на силициев диоксид руди и коксуващи се въглища (металургични въглища) се раздробяват и зареждат в пещите заедно със скрап от желязо.

При температури над 1900 градуса (3450 градуса F), въглеродът реагира с кислорода, присъстващ в рудата, за да образува газ въглероден окис. В същото време останалото желязо и силиций се комбинират, за да образуват стопен феросилиций, който може да бъде събран чрез потупване по дъното на пещта. След като се охлади и втвърди, феросилиций може да се транспортира и използва директно в производството на стомана.

Същият метод, без желязо, може да се използва за производство на силиций от металургичен клас с чистота над 99%. Металургичният силиций се използва и при топенето на стомана и при производството на алуминиеви леярски сплави и силанови химикали.

Силиконова сплав в наличност

Силикон в чугун в наличност