对于“硅”小编一直以来的认识算是较为简单的,也可以说是浅意识的。比如说硅的分类:常见的有硅铁、金属硅、碳化硅、有机硅、多晶硅等等。但对于具体的硅的结构、用途等的均是未知的,对于小编而言,硅此时此刻显得如此神秘。下面小编和您一起来了解一下这个神秘的“硅世界”。
一、何为硅?
硅在度娘的解释为,它是一种化学元素,化学符号是Si,旧称为矽。原子系数为14,相对原子质量为28.0855,有无定型硅与晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。
无定形硅是一种灰黑色粉末,实际是微晶体。晶态硅的电导率不及金属,且随温度升高而增加,具有明显的半导体性质。
硅在常温下不活泼,与空气、水和酸等没有明显作用;在加热下,能与卤素反应生成四卤化硅;650°C,时硅开始与氧完全反应;硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应;硅可间接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合,生成金属硅化物。
超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。
二、硅的用途
l 高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。
l 金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。
l 光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。
l 性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。
三、铁合金行业常见的硅系
在铁合金行业里而言,我们常见的硅系可以分为:硅铁、金属硅、碳化硅、有机硅、多晶硅等。下面我们简单了解一下硅系的各个品种。
l 硅铁
首先,我们了解一下硅铁。硅铁顾名思义就是铁和硅组成的铁合金。硅铁主要以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉(经过1500-1800度高温还原的硅熔于铁液中)冶炼制成的硅铁合金,是冶炼行业重要的合金品种。
由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。同时,硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。
l 金属硅
金属硅又称结晶硅或工业硅,其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99.99%的也包含在金属硅内),其余杂质为铁、铝、钙等。
金属硅的分类通常按照金属硅中铁、铝、钙的含量,可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。
l 碳化硅
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。 目前中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2。
l 有机硅
有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。
四、总结
从以上的内容呢,相信你对硅会有一部分的了解。无论你怎样认为,作为初入这个行业的小编而言,这下对于硅系的认识也更深了一步,不再仅仅停留在一个抽象概念的认识。今后再写关于硅系的一些行情时,那份心境也会有所不同吧。也许作为行业的资深人士,对于这些已经有了深入的了解,但小编的这篇希望对于初入铁合金行业,或者对于硅系不了解的人一些帮助。