石英常识资料.docx
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石英常识资料
概述方石英产品具完全的化学惰性和中性酸碱值,不论处在有触媒或多成份化学物中,都不会产生化学变化或诱导反应发生,即使在极高温度或恶劣的环境也不会裂解变质,低密度、较石英的密度低(相同质量体积大);纯同质量体积大);纯度(对许多聚合物没有催化作用,由于不含氧化铁所以在外用涂料中有极佳表现);低含水量(在潮气敏感体系中无需干燥);纯白色;由于其颗粒形态、磨损小。
方石英粉特有的高硬度、比表面积大、低吸油量的特性能够高量填充并加强成品的刚性、耐磨性、耐化学性、耐气候性、耐燃性、耐高温及优秀的绝缘特性,更适合于电子高绝缘封裝灌注方面/粉体涂料/路标漆/油墨/粘合剂/环氧树脂/硅橡胶填料
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1、晶体中稀土离子的化学键行为和能级位移规律
2、作为岩石学及找矿矿物学方法的石英晶体相转变温度的测定--《岩石矿物学杂志》1988年03期
评价方石英的制备方法及方石英对磷酸盐包埋料性能的影响
分别将石英置入1400,1500,1600,1650℃温度下并保温3h,另将石英升温至1600℃并分别保温4,5,6h,检测方石英的转化率分别为8%,43%,92%,99%,95%,98%,99.2%;用所制备的方石英及其他原料包埋铸造,随着方石英的增加,包埋料的显气孔率上升,体积密度下降,烧900℃后耐压强度呈减小趋势,热膨胀呈上升趋势,铸件边缘浮出量逐渐减小。
通过升高温度和延长保温时间可提高方石英的转化率,适当调节方石英的含量可提高修复体的适合性。
【作者单位】:
武汉科技大学湖北武汉430081(余桂林;李楠;许聚良);武汉大学口腔医学院湖北武汉430070(王贻宁)磷酸盐包埋料以其良好的膨胀性,耐高温,高抗压强度等优良性能,近年来,已被广泛地应用于高熔合金:
钴铬合金、镍铬合金、钯银合金等的铸造,通过调整配方,亦能用于纯钛、钛合金以及陶瓷的铸造。
磷酸盐包埋料的主要成分是石英、方石英或两者的混合物,占总重量的70%~85%。
无液相存在情况下的晶型转变。
绝大多数情况下固态物质的多晶转变为干转变,但有时也可能有微量液相存在。
例如,硅质材料作为耐火材料原料使用时,在加热处理过程中无液相形成或只有极微量液相形成时发生α石英向β石英或亚稳α方石英的转变。
晶型转变时发生的体积变化可能影响耐火材料及陶瓷制品的显微结构,引起制品机械强度下降,甚至开裂而失效。
另一方面,利用晶型转变时的体积效应所产生的应力,对某种原料(如硅质原料矿石)进行热处理,导致材质疏松,可以有助于破碎、粉碎的顺利进行。
无机非金属材料的主角——硅:
硅的存在,自然界中,硅无游离态存在,只以化合态存在(SiO2或硅酸盐的形式存在)存在于地壳的矿物和岩石里,在地壳中,硅的含量居第二位,硅的结构特点,硅原子最外层有4个电子既不容易失电子,也不容易得电子,主要形成四价的化合物。
一、石英原料的主要类型:
在陶瓷学中,将SiO2的天然矿物原料称为石英原料。
其主要类型有:
脉石英、石英砂、石英砂岩、石英岩(硅石)、石英质砾石及硅藻土等。
制造硅质耐火材料用的硅石只有石英原料的一个类型。
1.脉石英脉石英(Veinquartz)颜色洁白、致密块状的石英,半透明,贝壳状断口,油脂光泽,因呈脉状产出,故称脉石英,属于结晶硅石的一种。
它是岩浆期后从岩浆中分异出来的二氧化硅热溶液,充填在早期形成的岩石裂隙中冷凝而成,SiO2的含量可达97%~99%之间。
它是生产日用陶瓷的优质原料,但由于它呈致密块状,加热时体积膨胀剧烈,通常需要预先煅烧、加工碾碎后使用。
脉石英也是制造高硅质,高密度硅砖的原料。
我国广西、山东、江苏北部等地出产脉石英。
2.石英砂石英砂(Silicasand)又称硅砂,是由粒径0.1~2mm的石英组成的砂粒,通常由暴露在地表的石英质母岩,如花岗岩、伟晶岩,片麻岩经风化、破碎而形成。
它在第四纪沉积物以及现代河流、湖泊、海滩中广泛分布。
天然石英砂有海岸砂及山砂。
石英砂中常含杂质,一般应予选矿处理。
其品位根据其中的Fe2O3、Al2O3、CrO3、TiO2的含量及其粒度组成而定。
由硅石和石英砂岩粉碎加工亦可制得石英砂、它们均是玻璃工业的主要原料。
3.石英砂岩石英砂岩(Silicarenite)是一种固结的砂质岩石,由砂质硅结物硅结石英砂粒而成。
砂粒中石英的含量在99%以上;硅质胶结物为蛋白石及玉髓,他们可以围绕石英砂粒发育成次生加大胶结物,形成沉积石英岩。
根据颗粒大小分为粗粒砂岩、中粒砂岩与细粒砂岩;按胶结物的不同分为:
钙质砂岩、硅质砂岩、长石质砂岩等。
石英砂岩随胶结物的不同而呈白、黄、红色等。
有时因为风化影响而使结构松弛,成为软砂岩。
质地纯净者,SiO2含量可达97%以上。
在陶瓷工业中,石英砂岩主要用做瘠化料,以降低坯体的可塑性,减少制品的干燥收缩与变形;含硅高、含铁低的砂岩,一般可用语玻璃工业;水泥工业中多用做硅质校正原料,用于调整熟料的硅酸率。
我国华北震旦系地层,华南泥盆系地层中石英砂岩和沉积石英岩分布很广。
4.石英岩石英岩(Quartzite)亦称硅石,是由石英砂岩受动力变质作用而生成的变质岩,主要由石英的颗粒集合体所构成。
由于在变质过程中石英颗粒发生重结晶、挤呀等现象,因而岩石的硬度和强度都较石英砂岩大,端面致密,在显微镜下,石英颗粒之间呈锯齿状接触。
根据变质程度,分为砂岩质石英岩,再结晶石英岩(结晶硅石)和胶结石英岩(胶结硅石)。
石英岩广泛用作玻璃、水泥、陶瓷工业中的原料。
在耐火材料工业中常用于制造高硅质、高密度硅砖。
我国辽宁石门、河南铁门、山东王村、湖南湘乡等地出产结晶硅石;山西五台则出产硅结硅石。
5.石英质砂石石英岩砂石(Quartzgravel)外形如鹅蛋,故俗称“鹅卵石”,通常呈白色、灰色,亦有黑色者。
色白者由石英岩、石英砂岩或脉石英经风化、破碎、磨圆而形成。
色黑者多有燧石组成(燧石是一种硅质化学沉积岩,常呈层状、结核状产于石灰岩中)。
质地坚硬,硬度为7。
陶瓷与耐火材料工业中常用于球磨机的磨球。
质地纯净的亦可作为陶瓷坯、釉的原料。
鹅卵石产于多山的海滨及山区河滩中,如大连、青岛海滩;在第四纪沉积层中也有广泛分布,如南京附近的雨花台砂石层。
6.硅藻土硅藻土(Diatomaceousearth)是由海水或淡水中的微生物——硅藻类的遗体骨骼(硅壳)堆积而成,本质上是含水的非晶质而氧化硅。
硅藻土中硅藻的含量可打达70%~190%,SiO2含量一般在70%以上,呈多空状结构,故亦有人称之为细胞状硅石。
比重2.1~2.2,硬度小,常含有粘土、火山灰、有机物等杂质而呈白、黄、粉红,甚至褐、黑等色,以白色者为优。
其特点是吸附能力强,是良好的吸附剂以过滤材料,亦为绝热、隔音的优良材料,用于制造多孔陶瓷于轻质隔热砖。
硅藻土多产于第三纪和第四纪的湖相、海相沉积地层中。
石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源。
石英晶洞
硅的氧化物矿物成分为SiO2。
主要指分布广泛的三方晶系的低温石英(α-石英)。
当温度在573℃以上时,则成为六方晶系的高温石英(β-石英)。
低温石英晶体常呈带尖顶的六方柱状。
柱面上有横纹,有左形晶与右形晶的区别。
双晶很普遍,最常见的为道芬双晶和巴西双晶。
通常呈晶族或粒状、块状集合体。
纯净者为无色透明,但大多因含微量色素离子或细分散色裹体,或因具有色心而呈各种颜色,并使透明度降低。
玻璃光泽,断口常呈油脂光泽。
莫氏硬度7,比重2.65。
贝壳断口。
具强压电性和旋光性。
物理性质
晶系:
六方晶系
晶体:
等轴状、柱状、六方双锥面形
集合体型态:
块状、粗粒状、钟乳状、结核状
硬度:
摩氏硬度为7
解理/断口:
贝壳状断口
光泽:
玻璃光泽
颜色:
无、白,带有点灰、黄到橙黄、紫、深紫、粉红、灰褐、褐、黑
条痕:
白色
比重:
2.65~2.66
其他:
(1)具脆性
(2)具有热电性(3)折射率1.533~1.541,双折射率差0.009,色散0.013(4)石英具有强烈的压电性(Piezoelectricproperty),即用力敲击摩擦时会产生火花,这也就是燧石取火的方法。
(5)石英内常见的包裹体有:
发晶(Haircrystal)-主要是金红石;草入水晶-主要为电气石;水胆水晶-石英中有液态包裹体;青石英-内含浅蓝色金红石针状物;乳石英-由细水孔洞引起混浊状;绿石英-由板状或碎片状的绿泥石组成,有时可能是绿色针状的阳起石;砂金石(Aventurine)-石英岩内部含有绿色或红褐色的云母细片,又名耀石英,俗称东陵石。
常见烟黑色至暗褐色的烟水晶,主要是这些岩类含有较多量具有放射性之铀、钍元素的关系。
硅石
quartzstone
是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。
主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。
纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。
化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。
建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。
制备或来源:
有岩浆热液形成的或沉积形成的。
硅酸钠和二氧化硅是硅石化学加工得到的主要产品。
硅酸钠是硅石化学加工产品中用途最广、用量最大的产品,除用于制造多种硅化合物外,还大量用作纸板、胶合板、部分金属材料及铸造工业的粘合剂,肥皂、洗涤剂的添加剂,纸张的性能改良剂,在纺织工业中作棉布煮炼和漂白助剂、织物的防火处理剂、染料的显色剂。
此外,还用作水泥助凝剂、木材防腐剂及蛋类的保鲜剂等。
硅酸钠经改性后还可作为内外墙涂料。
硅酸铝可作玻璃、陶瓷的原料,也可作油漆颜料。
硅酸锂可作防腐油漆、金属表面保护剂。
主要分布在梁家寨乡,榆林坪乡、上社镇和西潘乡等地。
石英砂岩分布在仙人乡庄只一带。
无地质勘查资料,根据各矿点矿床出露长度和宽度,估算地质储量约5000万吨。
根据各矿点拣块化验分析,含二氧化硅约在96—99%之间。
该矿现有开采点十处。
年矿石采出量约3万吨。
硅石主要用于玻璃,陶瓷、冶炼、硅铁,工业硅、硅砖等。
硅石化学加工
chemicalprocessingofsilica
硅石大量用作建筑材料的原料,也是无机盐工业的重要原料。
用化学方法可将硅石加工成一系列硅化合物。
硅石一般指纯度较高的天然石英砂即二氧化硅,在自然界中分布广,储藏量大,很多国家都有大型优质矿,开采量大。
加工方法硅石经化学加工,除还原生产单质硅外,首先得到硅化合物的母体产品硅酸钠(俗称水玻璃),主要有碱法和硫酸钠法两种。
碱法硅石不溶于水和酸,但易与碱反应生成硅酸钠,所以碱法是硅石化学加工的主要方法。
碱法又分为干法(纯碱法)和湿法(烧碱法)。
①干法(纯碱法) 将含二氧化硅99%以上的硅石粉碎到50~80目,与纯碱按一定比例配合,在1100~1350℃的高温下焙烧4~6h,生成熔融态物料,反应式为:
xSiO2+nNa2CO3─→nNa2O·xSiO2+nCO2
式中x和n的摩尔比称为硅酸钠的模数,工业用硅酸钠的模数一般为1.0~3.8。
选择不同的配料比可得到不同模数的产品。
在高温生产中碱易损失,故配碱量往往要稍高于模数要求的理论量。
得到的熔融物料除含硅酸钠外,还含有未反应的硅石等水不溶物,用水溶解分离掉熔融体中不溶物,得到无色透明的粘稠液体即硅酸钠产品。
干法易于制造高模数的硅酸钠产品,生产条件要求不太苛刻,易于工业生产。
但能耗大,操作条件差。
②湿法(烧碱法) 将粉碎至120目以上的硅石粉(SiO2)含量高于99%),与烧碱按一定比例(由产品模数而定)配合,放入带搅拌的加压反应釜中,通蒸汽加热到175℃以上,压力控制在811kPa以上,反应4~6h,冷却后过滤,除去未反应的二氧化硅,即可得到液体硅酸钠产品,反应式为:
xSiO2+2nNaOH─→nNa2O·xSiO2+nH2O
湿法能耗低,操作环境较好,但不易得高模数产品。
硫酸钠法将含二氧化硅达98%的硅石粉碎到80目,与硫酸钠(其配比按产品的模数定)和煤粉按一定比例配合,在反射炉内反应。
首先硫酸钠还原成硫化钠,后者与硅石反应得硅酸钠,同时放出二氧化硫。
反应式为:
Na2SO4+4C─→Na2S+4CO
nNa2S+xSiO2+3/2nO2─→nNa2O·xSiO2+nSO2
在反应中硫酸钠往往还原不完全,在高温下呈熔融态浮于硅酸钠熔体表面,称为硝水,硝水的腐蚀性极强,易腐蚀炉衬,同时遇水易爆炸。
并且该反应中产生二氧化硫,污染环境,故工业上很少采用。
方石英粉选用优质的天然石英,通过独特的高温处理工艺加工而形成的粉末,使其分子结构排列由有序排列转为无序排列。
其色白,纯度较高、流动性能好、并具有以下性能:
1、优良的光学性质:
方石英的折射率从石英的1.55下降到1.48,更接近PE、PP及一些树脂的折射率。
混合后的树脂呈透明状,不遮盖颜料本身的色彩,而用其它填料填充则会使颜料的色彩变浅、失真。
2、反射率:
方石英的具体结构有助光反射,可取代玻璃微珠作反光油漆,既可增强防滑性,又可提高油漆的反光性。
3、白度,低密度、色泽光亮:
方石英的白度达95%以上,在涂料、油漆中使用,可取代部分钛白粉,降低配方成本。
4、抗腐蚀,耐刻划、耐擦洗、耐磨性能好。
5、不含有机物污染,金属含量极低:
可增强涂料的抗紫外线能力,并具有良好的绝缘性、良好的电磁辐射性和低的介电常数。
6、优良的抗热震性。
方石英受热220—240℃左右时,发生一定程度的热膨胀,正好补偿环氧树脂、石膏等在此温度下固化反应时的收缩,使浇注体不变形。
7、极低的热膨胀系数、抗沉淀性好、抗腐蚀性好。
应用行业:
电子材料、高功能环氧树脂、精密铸造、高档电瓷、电子晶片打磨、抛光材料、珠宝行业、特种陶瓷材料、特种耐火材料、高档造纸、高档涂料油漆高档涂料、精密模具、屏蔽材料行业,日用化工,粘合剂,塑料,PTC材料、航空、航天、齿科材料和硅橡胶等中高级填料,各类工业保护涂料、木器、粉末涂料、油墨及其他功能性应用
石英粉概况石英粉理化性质(同石英砂)又称硅微粉
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2,石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,密度为2.65,堆积密度(20-200目为1.5),其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1650℃。
从矿山开采出的石英石经加工后,一般细度在120目以上(小于120目)的产品称石英砂。
超过120目的产品称为石英粉。
石英粉分干法和水法两种生产方式,各种常规规格:
120M,200M,260M,325M,600M,800M,1000M及2000M(M为目数)。
另外也可按客户要求加工异型规格,要求粒度分布的一般也可加工。
用途:
一、玻璃:
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料
二、陶瓷及耐火材料:
瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。
冶金:
硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂
三、建筑:
混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等
四、化工:
硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉
五、机械:
铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)
六、电子:
高纯度金属硅、通讯用光纤等
七、橡胶、塑料:
填料(可提高耐磨性)
八、涂料:
填料(可提高涂料的耐候性)。
常用包装为25KG和50KG.
石英粉分干法和水法两种生产方式:
1、干法生产石英粉,主要设备有磕石机、粉碎机、振动筛等。
其工艺流程为石英石矿料经过磕石机加工成较小石料,石料再经过粉碎机加工砂粒,然后经过振动筛筛分,在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁,然后分装完毕入库。
2、水法生产石英粉,主要设备有磕石机、石碾、烤房、振动筛、水路系统等。
其工艺流程大致如下:
石英石矿料经过磕石机加工成较小石料,石料再经过石碾碾压成砂粒,碾压时不停的加水,水带着砂粒流入沉淀池内,再把沉淀池内的砂粒运入烤房烘烤成干砂粒,然后再经过振动筛筛分,在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁,然后分装完毕入库。
干法生产的石英粉分为普通石英粉、精制石英粉二种等级。
因石英石矿料从山上开采下来的时候,本身带有黄褐色的表皮。
挑选出较小的石英石矿料直接破碎筛分的产品称普通石英粉,表观呈现黄褐色与白色相间,其优点是价格便宜,缺点是杂质较多,故多用于建筑行业.挑选出大的矿料,经过人工去除表面黄褐色外皮,再加工而成的就是精制石英粉了,其表观呈现白色,亮晶晶,如同白砂糖一样。
因加工过程费时费料,故价位较高。
水法生产的石英粉分为普通石英粉和精制石英粉。
把较小的石英石矿料加工成普通石英粉,把大的石英石矿料加工成精制石英粉。
与干法石英粉相比,水法石英粉因在生产过程,较少产生设备铁以及用水冲走杂质,如含铁量及杂质都少于干法石英粉,但因其加工较为费工费料,故价位较高。
石英粉不分等级,只分规格。
因其具备白度高,无杂质、铁量低等特点,故应用范围广.
金属硅
结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。
化学性质非常稳定。
在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。
硅的用途:
①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。
在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。
在开发能源方面是一种很有前途的材料。
②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。
将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。
可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。
③光导纤维通信,最新的现代通信手段。
用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。
光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。
光纤通信将会使21世纪人类的生活发生革命性巨变。
④性能优异的硅有机化合物。
例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。
在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。
在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。
天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。
发现
1822年,瑞典化学家白则里用金属钾还原四氟化硅,得到了单质硅。
分布
硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,约占地表岩石的四分之一,广泛存在于硅酸盐和硅石中。
制备
工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。
化学反应方程式:
SiO2+2C→Si+2CO
这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅。
再将它融化后重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为99.7~99.8%的金属硅。
如要将它做成半导体用硅,还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式,再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。
如需得到高纯度的硅,则需要进行进一步的提纯处理。
同位素
已发现的硅的同位素共有12种,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是稳定的,其他同位素都带有放射性。
用途
硅是一种半导体材料,可用于制作半导体器件和集成电路。
还可以合金的形式使用(如硅铁合金),用于汽车和机械配件。
也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。
还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
硅的特性
名称,符号,序号硅、Si、14系列类金属族,周期,元素分区14族(IVA),3,p
密度、硬度2330kg/m3、6.5
颜色和外表深灰色、带蓝色调
地壳含量25.7%
原子属性原子量28.0855原子量单位原子半径(计算值)110(111)pm
共价半径111pm范德华半径210pm价电子排布[氖]3s23p2
电子在每能级的排布2,8,4。
氧化价(氧化物)4(两性的)。
晶体结构面心立方
物理属性
物质状态固态熔点1687K(1414°C)沸点3173K(2900°C)
摩尔体积12.06×10-6m3/mol汽化热384.22kJ/mol熔化热50.55kJ/mol
蒸气压4.77帕(1683K)声速无数据
其他性质电负性1.90(鲍林标度)比热700J/(kg·K)电导率2.52×10-4/(米欧姆)
热导率148W/(m·K)
第一电离能786.5kJ/mol第二电离能1577.1kJ/mol第三电离能3231.6kJ/mol
第四电离能4355.5kJ/mol第五电离能16091kJ/mol第六电离能19805kJ/mol第七电离能23780kJ/mol第八电离能29287kJ/mol第九电离能33878kJ/mol第十电离能38726kJ/mol
最稳定的同位素同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量MeV衰变产物
28Si92.23%稳定29Si4.67%稳定30Si3.1%稳定
32Si人造276年β衰变0.22432P
核磁公振特性29Si 核自旋1/2
元素名称:
硅元素原子量:
28.09
元素类型:
非金属
发现过程:
1823年瑞典的贝采利乌斯,用氟化硅或氟硅酸钾与钾共热,得到粉状硅。
元素描述:
由无定型和晶体两种同素异形体。
具有明显的金属光泽,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔点1410℃,沸点2355℃,具有金刚石的晶体结构,电离能8.151电子伏特。
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用,也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。
生成硅化物。
不溶于一般无机酸中,可溶于碱溶液中,并有氢气放出,形成相应的碱金属硅酸盐溶液,于赤热温度下,与水蒸气能发生作用。
硅在自然界分布很广,在地壳中的原子百分含量为16.7%。
是组成岩石矿物的一个基本元素,以石英砂和硅酸盐出现。
元素来源:
用镁还原二氧化硅可得无定形硅。
用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。
电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得。
元素用途:
用于制造高硅铸铁、硅钢等合金,有机硅化合物和四氯化硅等,是一种重要的半导体材料,掺有微量杂质得硅单晶可用来制造大功率的晶体管,整流器和太阳能电池等。
元素辅助资料:
硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。
如果说碳是组成一切有机生命的基础,那么硅对于地壳来说,占有同样的位置,因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。
这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。
长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类;水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。
但是,硅与氧、碳不同,在自然界中没有单质状态存在。
这就注定它的发现比碳和氧晚。
拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物质——元素。
1823年,贝齐里乌斯将氟硅酸钾(K2SiF6)与过量金属钾共热制得无定形