Sådan klassificeres siliciummetal
"Siliconmetal" (også kendt som industriel silicium i Kina) er et handelsnavn, der opstod i midten af-1960erne. Dens fremkomst var forbundet med fremkomsten af halvlederindustrien. Den almindelige internationale praksis er at opdele kommercielt silicium i siliciummetal og silicium til halvledere. Siliciummetal er et produkt fremstillet af kvarts og koks smeltet i en elektrisk opvarmet ovn, med indholdet af hovedkomponenten silicium på omkring 98 procent (99,99 procent Si indgår også i siliciummetal), og de resterende urenheder er jern, aluminium, calcium osv. Halvledersilicium bruges til at fremstille siliciummetal med høj renhed til halvlederenheder. Det sælges i polykrystallinske og monokrystallinske former, hvor førstnævnte er billigt og sidstnævnte dyrt. Det er opdelt i forskellige specifikationer afhængigt af dets brug. Ifølge statistikker forbrugte verden omkring 500,000 tons siliciummetal i 1985, hvoraf omkring 60 procent blev brugt til aluminiumslegeringer, mindre end 30 procent blev brugt til organisk silicium, omkring 3 procent blev brugt til halvledere , og resten blev brugt til stålsmeltning og præcisionskeramik mv.
Klassificeringen af siliciummetal er normalt baseret på indholdet af de tre vigtigste urenheder af jern, aluminium og calcium indeholdt i siliciummetalsammensætningen. I henhold til indholdet af jern, aluminium og calcium i siliciummetal kan siliciummetal klassificeres i forskellige kvaliteter som 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501 og 1101.
Industrielt fremstilles siliciummetal normalt ved at reducere siliciumdioxid fra kulstof i en elektrisk ovn. Den kemiske reaktionsligning: SiO2 plus 2C → Si plus 2CO Det således fremstillede silicium er 97-98 procent rent og kaldes siliciummetal. Det smeltes derefter og omkrystalliseres, og urenheder fjernes med syre for at opnå siliciummetal med en renhed på 99,7 ~ 99,8 procent.
Siliciummetal består hovedsageligt af silicium, så det har lignende egenskaber som silicium. Der er to isomerer af silicium, amorft silicium og krystallinsk silicium. Amorft silicium er et gråsort pulver og er faktisk en mikrokrystal. Krystallinsk silicium har diamantens krystalstruktur og halvlederegenskaber med et smeltepunkt på 1410 grader, et kogepunkt på 2355 grader, en Mohs hårdhed på 7 og en skør natur. Amorft silicium er kemisk aktivt og kan brænde voldsomt i ilt. Det reagerer med halogener, nitrogen, kulstof og andre ikke-metaller ved høje temperaturer og kan også interagere med magnesium, calcium, jern og andre metaller for at producere silicider. Amorft silicium er uopløseligt i næsten alle uorganiske og organiske syrer, herunder flussyre, men kan opløses i en blanding af salpetersyre og flussyre. Koncentreret natriumhydroxidopløsning kan opløse amorft silicium og frigive brintgas. Krystallinsk silicium er relativt inaktivt og kombinerer ikke kemisk med ilt selv ved høje temperaturer. Det er også uopløseligt i enhver form for uorganiske og organiske syrer, men er opløseligt i en blanding af salpetersyre og flussyre samt i koncentrerede natriumhydroxidopløsninger.
