Kim loại silicon được phân loại như thế nào
"Kim loại silicon" (còn được gọi là silicon công nghiệp ở Trung Quốc) là một tên thương mại xuất hiện vào giữa những năm 1960. Sự xuất hiện của nó có liên quan đến sự trỗi dậy của ngành công nghiệp bán dẫn. Thông lệ quốc tế phổ biến là chia silicon thương mại thành kim loại silicon và silicon cho chất bán dẫn. Kim loại silicon là sản phẩm được làm từ thạch anh và than cốc được nấu chảy trong lò nung nóng bằng điện, với hàm lượng silic thành phần chính vào khoảng 98% (99,99% Si cũng được bao gồm trong kim loại silicon), và các tạp chất còn lại là sắt, nhôm, canxi, v.v. Silicon bán dẫn được sử dụng để chế tạo kim loại silicon có độ tinh khiết cao cho các thiết bị bán dẫn. Nó được bán ở dạng đa tinh thể và đơn tinh thể, với cái trước là rẻ tiền và cái sau đắt tiền. Nó được chia thành các thông số kỹ thuật khác nhau tùy thuộc vào việc sử dụng nó. Theo thống kê, thế giới đã tiêu thụ khoảng 500.000 tấn kim loại silicon vào năm 1985, trong đó khoảng 60% được sử dụng cho hợp kim nhôm, ít hơn 30% được sử dụng cho silicon hữu cơ, khoảng 3% được sử dụng cho chất bán dẫn và phần còn lại được sử dụng để luyện thép và gốm sứ chính xác, v.v.
Việc phân loại kim loại silicon thường dựa trên hàm lượng của ba tạp chất chính là sắt, nhôm và canxi có trong thành phần kim loại silicon. Theo hàm lượng sắt, nhôm và canxi trong kim loại silicon, kim loại silicon có thể được phân loại thành các loại khác nhau như 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501 và 1101.
Trong công nghiệp, kim loại silicon thường được sản xuất bằng cách khử silicon dioxide từ carbon trong lò điện. Phương trình phản ứng hóa học: SiO2 + 2C → Si + 2CO Silicon do đó được tạo ra là 97-98% tinh khiết và được gọi là kim loại silic. Sau đó, nó được nấu chảy và tái kết tinh, và các tạp chất được loại bỏ bằng axit để thu được kim loại silicon với độ tinh khiết 99,7 ~ 99,8%.
Kim loại silic được cấu tạo chủ yếu từ silicon, vì vậy nó có tính chất tương tự như silicon. Có hai đồng phân của silicon, silic vô định hình và silicon tinh thể. Silicon vô định hình là một loại bột màu đen xám và thực sự là một vi tinh thể. Silicon tinh thể có cấu trúc tinh thể và tính chất bán dẫn của kim cương, với điểm nóng chảy là 1410 ° C, điểm sôi 2355 ° C, độ cứng Mohs là 7 và tính chất giòn. Silicon vô định hình có hoạt tính hóa học và có thể đốt cháy dữ dội trong oxy. Nó phản ứng với các halogen, nitơ, carbon và các phi kim loại khác ở nhiệt độ cao, và cũng có thể tương tác với magiê, canxi, sắt và các kim loại khác để tạo ra silicide. Silic vô định hình không hòa tan trong hầu hết các axit vô cơ và hữu cơ, bao gồm cả axit hydrofluoric, nhưng có thể hòa tan trong hỗn hợp axit nitric và axit hydrofluoric. Dung dịch natri hydroxit đậm đặc có thể hòa tan silic vô định hình và giải phóng khí hydro. Silicon tinh thể tương đối không hoạt động và không kết hợp hóa học với oxy ngay cả ở nhiệt độ cao. Nó cũng không hòa tan trong bất kỳ loại axit vô cơ và hữu cơ nào, nhưng hòa tan trong hỗn hợp axit nitric và axit hydrofluoric cũng như trong dung dịch natri hydroxit đậm đặc.
