3303,441,553 Siliziummetall-Zusatzstoff für Aluminiumlegierungsguss
Industriell wird metallisches Silizium üblicherweise durch Reduktion von Kieselsäure mit Kohlenstoff in einem Elektroofen hergestellt.
Chemische Reaktionsgleichung: SiO₂ + 2C→Si + 2CO
Das so gewonnene Silicium hat eine Reinheit von 97–98 % und wird als metallisches Silicium bezeichnet. Es wird anschließend eingeschmolzen und umkristallisiert, und Verunreinigungen werden mit Säure entfernt, um metallisches Silicium mit einer Reinheit von 99,7–99,8 % zu erhalten.
Metallisches Silizium besteht hauptsächlich aus Silizium und weist daher ähnliche Eigenschaften wie Silizium auf.
Silizium besitzt zwei Allotrope:amorphes Silizium und kristallines Silizium.
Amorphes Silizium ist eingrauschwarzes PulverDas ist tatsächlich ein Mikrokristall.
Kristallines Silizium hat dieKristallstrukturUndHalbleitereigenschaften von Diamant, DieDer Schmelzpunkt beträgt 1410°C.Der Siedepunkt liegt bei 2355 °C, die Mohs-Härte bei 7, und es ist spröde. Amorphes Silizium ist chemisch aktiv und kannverbrennen heftig in SauerstoffEs reagiert bei hohen Temperaturen mit Nichtmetallen wie Halogenen, Stickstoff und Kohlenstoff und kann auch mit Metallen wie Magnesium, Calcium und Eisen unter Bildung von Siliciden reagieren. Amorphes Silicium ist in allen anorganischen und organischen Säuren, einschließlich Fluorwasserstoffsäure, nahezu unlöslich, jedoch in Gemischen aus Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure löslich. Konzentrierte Natronlauge löst amorphes Silicium unter Freisetzung von Wasserstoff. Kristallines Silicium ist relativ reaktionsträge, reagiert selbst bei hohen Temperaturen nicht mit Sauerstoff und ist in allen anorganischen und organischen Säuren unlöslich, jedoch in Gemischen aus Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure sowie in konzentrierter Natronlauge löslich.
Silizium wird in großen Mengen zur Herstellung von Ferrosiliciumlegierungen verwendet und dient in der Eisen- und Stahlindustrie als Legierungselement sowie als Reduktionsmittel beim Schmelzen vieler Metalle. Es ist außerdem ein wichtiger Bestandteil von Aluminiumlegierungen, und die meisten Aluminiumgusslegierungen enthalten Silizium.
