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發布時間:2021-04-01 03:50  
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金屬硅的性質與鍺、鉛、錫相近,所以叫做金屬硅。
硅元素硅,原子序數14,原子量28.0855, 硅有晶態和無定形兩種形式。晶態硅具有金剛石晶格,硬而脆,熔點1410°C,沸點2355°C,密度2.32~2.34克/厘米3,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末,實際是微晶體。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。晶態硅的電導率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有明顯的半導體性質。
硅在常溫下不活潑,與空氣、水和酸等沒有明顯作用;在加熱下,能與鹵素反應生成四鹵化硅;650°C,時硅開始與氧完全反應;硅單質在高溫下還能與碳、氮、硫等非金屬單質反應;合金元素硅對鋼的顯微組織及熱處理的影響,作為鋼中的合金元素,其質量分數一般不低于0。硅可間接生成一系列硅的氫化物;硅還能與鈣、鎂、鐵等化合,生成金屬硅化物。
超純的單晶硅可作半導體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金,常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。

硅錳合金主要是作為鋼鐵生產的脫氧劑和合金劑的中間料,同時也是中、低碳錳鐵生產的主要原料。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其他元素組成的合金,是一種用途較廣、產量較大的鐵合金。其消耗量占電爐鐵合金產品的第二位。硅錳合金里的硅和錳,與氧的親和力較強,在煉鋼中使用硅錳合金,產生的脫氧產物MnSiO3和MnSiO4熔分別是1270℃和1327℃,具有熔點低、顆粒大、容易上浮、脫氧效果好等優點。工業硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼和非鐵基合金的脫氧劑。在相同條件下使用錳或硅單獨脫氧,其燒損率分別是46%和37%,而用硅錳合金脫氧,二者燒損率者是29%。
因此,它在煉鋼中得到了廣泛的應用,其產量增長速度高于鐵合金的平均增長速度,成為鋼鐵工業不可缺少的復合脫氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的硅錳合金,還是用于生產中低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。

鈣和硅與氧都有很強的親和力。特別是鈣,不光與氧有非常強的親和力,而且與硫、氮都有很強的親和力。所以
硅鈣合金是一種較理想的復合膠氧劑、脫硫劑。
硅合金不光脫氧能力強,脫氧產物易于上浮,易于排出,而且還能改善鋼的性能,提高鋼的塑性、沖擊韌性和流動性。目前硅鈣合金可以代替鋁進行終脫氧。
特殊鋼和特殊合金生產中。例如鋼軌鋼、低碳鋼、不銹鋼等鋼種和鎳基合金、鈦基合金等特殊合金,均可用硅鈣合金作脫氧劑。硅鈣合金也適合作轉爐練鋼車間用的增溫劑,硅鈣合金還可用作鑄鐵的孕育劑和球墨鑄鐵生產中的添加劑。
氧化硅礦物冶煉金屬硅的過程是無渣過程,化學硅冶煉對硅石的選用較嚴格,不光雜質含量要少,還要求有高的機械強度、足夠的熱穩定性,適宜的粒度組成。
化學用硅熔煉盡量采用硅石。天然形態的氧化硅或者是以獨立的石英礦物存在,或者是以幾乎全是由氧化硅積成的巖石—硅石,或硅石形態的砂巖存在。生產化學用硅的含有氧化硅礦物中的雜質和粘著物,在熔煉過程中有的完全被還原,有的部分被還原,有的以化合物形態進入產品硅中或生成熔渣。作為檢波裝置,用硅材料做的齊納二極管、變容二極管、隧道二極管,可以作為穩壓器開關器件、負阻振蕩器、放大器等等特殊的用途。
