Kā tiek klasificēts silīcija metāls
"Silīcija metāls" (pazīstams arī kā rūpnieciskais silīcijs Ķīnā) ir tirdzniecības nosaukums, kas parādījās 1960. gadu vidū. Tās parādīšanās bija saistīta ar pusvadītāju nozares uzplaukumu. Parastā starptautiskā prakse ir sadalīt komerciālo silīciju silīcija metālā un silīciju pusvadītājiem. Silīcija metāls ir produkts, kas izgatavots no kvarca un koksa, kas izkausēts elektriski apsildāmā krāsnī, un galvenā komponenta silīcija saturs ir aptuveni 98% (99, 99% Si ir iekļauts arī silīcija metālā), un atlikušie piemaisījumi ir dzelzs, alumīnijs, kalcijs utt. Pusvadītāju silīciju izmanto, lai pusvadītāju ierīcēm izgatavotu augstas tīrības silīcija metālu. To pārdod polikristāliskās un monokristāliskās formās, no kurām pirmās ir lētas, bet pēdējās dārgas. Tas ir sadalīts dažādās specifikācijās atkarībā no tā izmantošanas. Saskaņā ar statistiku pasaule 1985. gadā patērēja aptuveni 500 000 tonnu silīcija metāla, no kuriem aptuveni 60% tika izmantoti alumīnija sakausējumiem, mazāk nekā 30% tika izmantoti organiskajam silīcijam, aptuveni 3% tika izmantoti pusvadītājiem, bet pārējais tika izmantots tērauda kausēšanai un precīzai keramikai utt.
Silīcija metāla klasifikācija parasti balstās uz trīs galveno dzelzs, alumīnija un kalcija piemaisījumu saturu silīcija metāla sastāvā. Saskaņā ar dzelzs, alumīnija un kalcija saturu silīcija metālā silīcija metālu var iedalīt dažādās kategorijās, piemēram, 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501 un 1101.
Rūpnieciski silīcija metālu parasti ražo, samazinot silīcija dioksīdu no oglekļa elektriskajā krāsnī. Ķīmiskās reakcijas vienādojums: SiO2 + 2C → Si + 2CO Šādi saražotais silīcijs ir 97-98% tīrs un to sauc par silīcija metālu. Pēc tam to izkausē un pārkristalizē, un piemaisījumus noņem ar skābi, lai iegūtu silīcija metālu ar tīrību 99,7 ~ 99,8%.
Silīcija metāls sastāv galvenokārt no silīcija, tāpēc tam ir līdzīgas īpašības kā silīcijam. Ir divi silīcija izomēri, amorfs silīcijs un kristālisks silīcijs. Amorfs silīcijs ir pelēcīgi melns pulveris un faktiski ir mikrokristāls. Kristāliskajam silīcijam ir dimanta kristāla struktūra un pusvadītāju īpašības, ar kušanas temperatūru 1410 °C, viršanas temperatūru 2355 °C, Mohas cietību 7 un trauslu dabu. Amorfais silīcijs ir ķīmiski aktīvs un var spēcīgi sadedzināt skābeklī. Tas reaģē ar halogēniem, slāpekli, oglekli un citiem nemetāliem augstās temperatūrās, kā arī var mijiedarboties ar magniju, kalciju, dzelzi un citiem metāliem, lai ražotu silicīdus. Amorfs silīcijs nešķīst gandrīz visās neorganiskajās un organiskajās skābēs, ieskaitot fluorūdeņražskābi, bet var izšķīst slāpekļskābes un fluorūdeņražskābes maisījumā. Koncentrēts nātrija hidroksīda šķīdums var izšķīdināt amorfu silīciju un atbrīvot sērūdeņradi. Kristāliskais silīcijs ir salīdzinoši neaktīvs un ķīmiski nesavienojas ar skābekli pat augstās temperatūrās. Tas nešķīst arī jebkāda veida neorganiskajās un organiskajās skābēs, bet šķīst slāpekļskābes un fluorūdeņražskābes maisījumā, kā arī koncentrētos nātrija hidroksīda šķīdumos.
