硅元素

康师兄

<p class="ql-block">1、硅元素</p><p class="ql-block">硅(英语Silicon, 简称Si), 旧时称 矽。</p><p class="ql-block">原子序数14,核内含14个质子和14</p><p class="ql-block">个中子。核外电子分2-8一4三层。</p><p class="ql-block">相对质量为28克。属于元素周期表</p><p class="ql-block">上第三周期,IVA族 的类金属元素。</p> <p class="ql-block">硅是介于金属与非金属之间的元素,</p><p class="ql-block">主要存在于硅酸盐和二氧化硅之中,</p><p class="ql-block">如岩石、砂土。硅在地壳中占有总</p><p class="ql-block">质量的四分之一, 仅次于氧(49.4%)。</p><p class="ql-block">硅有无定形硅和晶体硅两种异形体。</p> <p class="ql-block">2、二氧化硅</p><p class="ql-block">二氧化硅晶体中,硅原子位于正</p><p class="ql-block">四面体的中心,四个氧原子位于</p><p class="ql-block">正四面体的四个顶角上构成晶体。</p><p class="ql-block">纯净的天然二氧化硅晶体,坚硬、</p><p class="ql-block">无色透明,常用于制造光学仪器。</p><p class="ql-block">大而透明的棱柱状晶体叫做水晶。</p> <p class="ql-block">3、硅酸盐</p><p class="ql-block">硅酸盐是二氧化硅或硅酸产生</p><p class="ql-block">的盐,主要是铝、铁、钙、镁、</p><p class="ql-block">钾、钠等结合而形成的化合物。</p><p class="ql-block">是多数岩石和土壤的主要成分。</p><p class="ql-block">高岭土是应用最广泛的硅酸盐,</p><p class="ql-block">可用于造纸、陶瓷和耐火材料。</p> <p class="ql-block">4、硅的提炼</p><p class="ql-block">硅的提纯方法初步统计有十几种。</p><p class="ql-block">工业制取高纯单晶硅的步骤如图:</p><p class="ql-block">石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅;</p><p class="ql-block">粗硅与焦碳在1400度生成碳化硅;</p><p class="ql-block">碳化硅和二氧化硅反应获多晶硅;</p><p class="ql-block">控制熔液的结晶温度拉制单晶硅。</p> <p class="ql-block">5、碳化硅</p><p class="ql-block">碳化硅被称为金钢砂或耐火砂,</p><p class="ql-block">呈六方晶体,颜色有绿黑两种。</p><p class="ql-block">碳化硅硬度极度,接近金刚石,</p><p class="ql-block">具有优良的导热性能,抗氧化。</p><p class="ql-block">SiC陶瓷在石化, 微电子、航天、</p><p class="ql-block">原子能等领域都有广泛的应用。</p> <p class="ql-block">6、多晶硅</p><p class="ql-block">多晶硅可作拉制单晶硅的原料,</p><p class="ql-block">是由取向不同的晶粒结合而成。</p><p class="ql-block">多晶硅太阳能电池以其生产原</p><p class="ql-block">材料丰富、成本低等诸多优点,</p><p class="ql-block">重心已由单晶向多晶方向发展。</p> <p class="ql-block">7、单晶硅</p><p class="ql-block">单晶硅是取向相同的晶粒结晶形成。</p><p class="ql-block">单晶硅可算是世界上最纯净的物质。</p><p class="ql-block">掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高</p><p class="ql-block">其导电的程度, 而形成P型硅半导体;</p><p class="ql-block">如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷</p><p class="ql-block">也可提高导电性, 形成N型硅半导体。</p> <p class="ql-block">8、有机硅应用</p><p class="ql-block">有机硅产品是由硅-氧链节构成的,</p><p class="ql-block">兼备了无机材料与有机材料的性能。</p><p class="ql-block">广泛应用于航空航天、电子、建筑、</p><p class="ql-block">化工、食品、医疗、原子能等领域,</p><p class="ql-block">形成化工新材料界的重要产品体系,</p><p class="ql-block">许多品种是其他化学品无法替代的。</p> <p class="ql-block">硅是支撑5G时代的重要原材料</p>