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金屬硅也稱為工業(yè)硅或結(jié)晶硅。它是銀灰色,具有金屬光澤,當(dāng)加工成粉末時,顏色為深灰色。 它具有高熔點(diǎn),良好的耐熱性和高電阻率。它通常用于電子,冶金和化學(xué)工業(yè)。它是高科技產(chǎn)業(yè)不可或缺的必需原料。
對于鋁:鋁合金添加劑,硅用于增加鋁及其合金的流動性和韌性,因此具有良好的鑄造性和可焊性。
對于有機(jī)化學(xué)品:硅金屬用于制造各種有機(jī)硅,樹脂和潤滑劑。
對于電子元件:硅金屬用于生產(chǎn)高純度單晶硅和多晶硅,用于半導(dǎo)體等電子元件。
1、金屬硅可以用于生產(chǎn)硅橡膠,硅樹脂,硅油等有機(jī)硅。其中,硅橡膠具有很好的彈性,且具有耐高溫的特點(diǎn),主要用于制作耐高溫墊圈等。硅樹脂可用于生產(chǎn)絕緣漆,高溫涂料等。硅油則是一種油狀物,其粘度受溫度的影響很小,用于生產(chǎn)潤滑劑,上光劑等。
2、制造高純半導(dǎo)體,對于高純度的金屬硅還可以用來生產(chǎn)光纖。
3、配制不同的合金,硅合金是一種脫氧性很好的復(fù)合材料,在煉鋼過程中可以替代鋁,并且能凈化鋼液,提高鋼材質(zhì)量。硅合金密度較小,熱膨脹系數(shù)低,鑄造性能和抗磨性能好。除了可以配制硅合金,還有硅銅合金。硅銅合金具有很好的焊接性能,且在受到?jīng)_擊時不易產(chǎn)生火花,具有防爆功能,可用于制作儲罐。由于其時的超硬鍍層多為鋁、氮、鈦三者的化合物,可以會因硬質(zhì)合金基體隨膜層墜落時少數(shù)墜落構(gòu)成崩刃。
硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業(yè)中合金元素,在很多種金屬冶煉中作還原劑。硅還是鋁合金中的良好組元,絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。
硅是電子工業(yè)超純硅的原料,超純半導(dǎo)體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。
在連續(xù)冶煉法中,爐渣的熔點(diǎn)對爐溫有很大的影響。在冶煉硅錳合金時,因?yàn)闋t渣中的SiO2和MnO在12400C會組成低熔點(diǎn)的共晶體,而從MnSiO3中還原得到含硅20%的開始還原溫度為14900C,因此冶煉高硅硅錳合金的主要困難也是爐溫問題。合金元素硅在普通低合金鋼中可提高強(qiáng)度,改善局部腐蝕抗力,在調(diào)質(zhì)鋼中可提高淬透性和耐回火性,是多元合金結(jié)構(gòu)中的主要合金組元之一。
錳礦的品位和塊度對爐溫是有影響的。錳礦含錳越高,渣量就少,爐溫容易上去。錳礦塊度大,透氣性好,整個爐口冒火,料層均勻下沉。原料預(yù)熱好,落入下部反應(yīng)區(qū)時帶入較多的熱量,同時塊度大,熔化很慢,成渣溫度也高,這都有助于爐溫的提高。