硅是一種化學(xué)元素，英文名稱Silicon，化學(xué)符號是Si，舊稱矽，原子序數(shù)14，相對原子質(zhì)量28.0855，密度2.4g/cm3，熔點1414℃，沸點2355℃，元素周期表上IVA族的類金屬元素。硅有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體，晶體硅為鋼灰色，無定形硅為黑色，晶體硅屬于原子晶體，硬而有光澤，有半導(dǎo)體性質(zhì)。硅的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在高溫下能與氧氣等多種元素化合，不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于氫氟酸和堿液。硅在自然界中分布極廣，一般很少以單質(zhì)的形式出現(xiàn)，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在，地殼中約含27.6%，是地殼中僅次于氧的第二豐富元素。主要用來制作高純半導(dǎo)體、耐高溫材料、光導(dǎo)纖維通信材料、有機硅化合物、合金等，被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、能源、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。
高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料，可制成二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路（包括人們計算機內(nèi)的芯片和CPU），還可以做成太陽能光伏電池，將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?012年中國已經(jīng)超越歐洲、日本成為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國。
- 硅可用來制作金屬陶瓷復(fù)合材料，這種材料繼承了金屬和陶瓷的各自優(yōu)點，同時還彌補了兩者不足，具有耐高溫、富韌性、可切割等優(yōu)點。第一架航天飛機“哥倫比亞號”正是靠著硅瓦拼砌的外殼才抵擋住了飛機高速穿行稠密大氣時摩擦產(chǎn)生的高溫。
- 純二氧化硅可拉制出高透明度的玻璃纖維，該纖維是光導(dǎo)纖維通信的重要材料，這種通信方式代替了笨重的電纜，通信容量高，不受電、磁干擾，不怕竊聽，具有高保密性。光導(dǎo)纖維通信使得人類的生活發(fā)生了革命性的巨變。
- 硅的有機化合物，將硅優(yōu)良的無機性能與有機材料性能相結(jié)合，使有機硅化合物別具一格，開辟了新的領(lǐng)域。其具備了表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性，主要應(yīng)用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，有機硅已經(jīng)成為化工新材料界獨樹一幟的重要產(chǎn)品體系，許多有機硅品種是其他化學(xué)品無法替代而又必不可少的。
-
有機硅材料按其形態(tài)的不同可分為：硅烷偶聯(lián)劑（有機硅化學(xué)試劑）、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性劑）、硅樹脂、復(fù)合物等。如有機塑料可以做成性能優(yōu)良的防水布料，地鐵四壁噴涂有機硅可以解決滲水問題，古文物、雕塑等外表涂層也是有機硅化合物。硅油可做成一種很好的潤滑劑。硅橡膠可以作為絕緣材料，也可作為醫(yī)用高分子材料，受我國紡織、電子、醫(yī)療、日化等終端行業(yè)分布、需求影響，硅橡膠在有機硅下游產(chǎn)品中占據(jù)了半壁江山。
硅橡膠依靠其更好的特性已經(jīng)逐漸被制品行業(yè)接受并在部分領(lǐng)域逐漸成為大眾橡膠，且隨著近幾年終端行業(yè)的發(fā)展，作為有機硅第二大產(chǎn)品的硅油也受到越來越多的關(guān)注，在紡織、電子、造紙等領(lǐng)域，硅油已經(jīng)成為生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品必不可少的生力軍，預(yù)計在2015年表觀消費量將達到36萬噸，增幅將達到44%，硅油在有機硅下游產(chǎn)品中的比例將趨向歐美等發(fā)達國家。
- 在我國有機硅行業(yè)下游產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展過程中，硅橡膠發(fā)展?jié)摿χ饾u趨向平穩(wěn)，而硅油、硅烷偶聯(lián)劑將成為下游產(chǎn)品重點發(fā)展方向，且持續(xù)性較強。
-
近幾年，越來越多的有機硅企業(yè)開始重視產(chǎn)品的高附加值、新產(chǎn)品的研發(fā)，在各種高端領(lǐng)域，如醫(yī)藥、精細(xì)電子等，有機硅產(chǎn)品開始受到應(yīng)用，對進口有機硅產(chǎn)品的依賴度開始減弱，并且隨著技術(shù)的不斷完善，后期有機硅產(chǎn)品在高端行業(yè)中的比例將會越來越大。
硅與其他金屬可以制成合金，以此來提升其金屬性能。硅制成的合金主要包括：硅鋁合金、硅銅合金、硅鐵合金、硅錳合金等。
- 硅鋁合金中硅元素的存在能夠改善合金的流動性，降低熱裂傾向，減少疏松，提高氣密性。這類合金具有較好的耐腐蝕性能和中等的機加工性能，具有中等強度和硬度，使塑性較低，用于制造低中強度的形狀復(fù)雜的鑄件，如蓋板、電機殼、托架等，也用作釬焊焊料。
- 硅銅合金用于細(xì)化晶粒，提高導(dǎo)電性。
-
硅鐵合金是硅和鐵組成的鐵合金。硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或硅石）為原料，用電爐冶煉制成的鐵硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用于煉鋼時作脫氧劑，同時由于SiO2生成時放出大量的熱，在脫氧的同時，對提高鋼水溫度也是有利的。在鑄鐵工業(yè)中用作孕育劑和球化劑。在鑄鐵中加入一定量的硅鐵能阻止鐵中形成碳化物、促進石墨的析出和球化，因而在球墨鑄鐵生產(chǎn)中，硅鐵是一種重要的孕育劑（幫助析出石墨）和球化劑。同時，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應(yīng)用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中，硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中，常用作還原劑。75#硅鐵在皮江法煉鎂中常用于金屬鎂的高溫冶煉過程中，將CaO.MgO中的鎂置換出來，每生產(chǎn)一噸金屬鎂就要消耗1.2噸左右的硅鐵，對金屬鎂生產(chǎn)起著很大的作用。另外，磨細(xì)或霧化處理過的硅鐵粉，在選礦工業(yè)中可作為懸浮相。在焊條制造業(yè)中可作為焊條的涂料。高硅硅鐵在化學(xué)工業(yè)中可用于制造硅酮等產(chǎn)品。 在以上這些用途中，煉鋼工業(yè)、鑄造工業(yè)和鐵合金工業(yè)是硅鐵的最大用戶。它們共消耗約90%以上的硅鐵。在各種不同牌號的硅鐵中，目前應(yīng)用最廣的是75%硅鐵。在煉鋼工業(yè)中，每生產(chǎn)1t鋼大約消耗3-5kg75%硅鐵。
-
硅 錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金，是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑，又是生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。錳和硅是碳鋼中所用的主要合金元素。錳是煉鋼過程中最主要的脫氧劑之一，幾乎所有的鋼種都需要用錳來脫氧。因為用錳來脫氧時所生成的氧產(chǎn)物熔點較低，易于上浮；錳還能增大硅和鋁等強脫氧劑的脫氧效果。所有的工業(yè)鋼都需加入少量的錳作為脫硫劑，使鋼能進行熱軋、鍛造及其它工藝而不致斷裂，錳還是各鋼種中最重要的合金元素，在合金鋼中也會添加15%以上的錳以增加鋼的結(jié)構(gòu)強度。硅是生鐵和碳鋼中僅次于錳的最重要的合金元素。在鋼生產(chǎn)中，硅主要用作熔融金屬的脫氧劑，或作為合金添加劑使鋼增加強度和改善其性能。硅還是一種有效的石磨化介質(zhì)，它能使鑄鐵中的碳變成游離的石磨碳。加入標(biāo)準(zhǔn)灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的硅可達4%。而大量的錳和硅都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的：錳鐵、硅錳和硅鐵。
友情鏈接