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金屬硅的性質(zhì)與鍺、鉛、錫相近,所以叫做金屬硅。
硅元素硅,原子序數(shù)14,原子量28.0855, 硅有晶態(tài)和無(wú)定形兩種形式。晶態(tài)硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點(diǎn)1410°C,沸點(diǎn)2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度為7。無(wú)定形硅是一種灰黑色粉末,實(shí)際是微晶體。晶態(tài)硅的電導(dǎo)率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導(dǎo)體性質(zhì)。2、在有機(jī)硅化工行業(yè),工業(yè)硅粉是有機(jī)硅高分子合成的基礎(chǔ)原料,如用于生產(chǎn)硅單體,硅油、硅橡膠防腐劑,從而提高產(chǎn)品的耐高溫性、電絕緣性、耐腐蝕、防水等特性。
硅在常溫下不活潑,與空氣、水和酸等沒(méi)有明顯作用;在加熱下,能與鹵素反應(yīng)生成四鹵化硅;650°C,時(shí)硅開(kāi)始與氧完全反應(yīng);硅單質(zhì)在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質(zhì)反應(yīng);由于錳的硅化物生成自由能的負(fù)值,故遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于錳的碳化物生產(chǎn)自由能的負(fù)值,在硅錳合金中含硅量愈高,則含碳量愈低。硅可間接生成一系列硅的氫化物;硅還能與鈣、鎂、鐵等化合,生成金屬硅化物。
超純的單晶硅可作半導(dǎo)體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來(lái)增強(qiáng)鋁、鎂、銅等金屬的強(qiáng)度。
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,是二十世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)的一個(gè)商品名稱。它的出現(xiàn)與半導(dǎo)體行業(yè)的興起有關(guān)。
目前,是把商品硅分成金屬硅和半導(dǎo)體硅。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右,其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。
金屬硅價(jià)格昂貴。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。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。
硅錳合金是煉鋼中常用的復(fù)合脫氧劑,因此,對(duì)于硅錳合金的冶煉都十分的重視。通過(guò)對(duì)硅錳合金的冶煉過(guò)程進(jìn)行剖析闡述,客觀上總結(jié)了硅錳合金冶煉的技術(shù)手段和方法。硅錳合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑,又是生產(chǎn)中,低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。
生產(chǎn)硅錳合金可使用一種錳礦或幾種錳礦(包括富錳渣)的混合礦。為保證煉出合格產(chǎn)品,礦石中的錳鐵比和錳磷比應(yīng)滿足一定要求,所用的錳礦含錳越高,各項(xiàng)指標(biāo)越好。