Классификацию металлического кремния обычно классифицируют по содержанию трех основных примесей железа, алюминия и кальция, содержащихся в составе металлического кремния. По содержанию железа, алюминия и кальция в металлическом кремнии металлический кремний можно разделить на 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 и другие марки.
В промышленности металлический кремний обычно получают восстановлением диоксида кремния углеродом в электропечах. Уравнение химической реакции: SiO2 + 2C → Si + 2CO. Чистота получаемого таким образом кремния составляет 97~98%, его называют металлическим кремнием. Затем его плавят, перекристаллизовывают и удаляют примеси кислотой с получением металлического кремния чистотой 99,7~99,8%.
Металлический кремний в основном состоит из кремния, поэтому по свойствам он аналогичен кремнию. Кремний имеет две аллотропные формы: аморфный кремний и кристаллический кремний. Аморфный кремний представляет собой серо-черный порошок и фактически представляет собой микрокристалл. Кристаллический кремний имеет кристаллическую структуру и полупроводниковые свойства алмаза, температуру плавления 1410 ℃, температуру кипения 2355 ℃, твердость по шкале Мооса 7, хрупкость. Аморфное окварцевание активно и может сильно гореть в кислороде. Он реагирует с неметаллами, такими как галогены, азот и углерод, при высоких температурах, а также может взаимодействовать с такими металлами, как магний, кальций и железо, с образованием силицидов. Аморфный кремний практически нерастворим во всех неорганических и органических кислотах, включая плавиковую кислоту, но растворим в смесях азотной и плавиковой кислот. Концентрированный раствор гидроксида натрия способен растворять аморфный кремний и выделять водород. Кристаллический кремний относительно неактивен, даже при высоких температурах не соединяется с кислородом, не растворяется ни в каких неорганических и органических кислотах, но растворим в азотной и плавиковой кислотах, смеси кислот и концентрированном растворе гидроксида натрия.
Время публикации: 27 ноября 2024 г.
