si原材料是什么(si做什么材料)

博主:adminadmin 2023-02-06 04:10:01 條評論
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本篇文章給大家談?wù)剆i原材料是什么,以及si做什么材料對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。

急求!Si的全部資料!!!!!!謝謝

si原材料是什么(si做什么材料)

硅gu(臺灣、香港稱矽x)是一種化學(xué)元素,它的化學(xué)符號是Si,舊稱矽。原子序數(shù)14,相對原子質(zhì)量28.09,有無定形和晶體兩種同素異形體,同素異形體有無定形硅和結(jié)晶硅。屬于元素周期表上IVA族的類金屬元素。

晶體結(jié)構(gòu):晶胞為面心立方晶胞。

原子體積:(立方厘米/摩爾)

12.1

元素在太陽中的含量:(ppm)

900

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.03

地殼中含量:(ppm)

277100

氧化態(tài):

Main Si+2, Si+4

Other

化學(xué)鍵能: (kJ /mol)

Si-H 326

Si-C 301

Si-O 486

Si-F 582

Si-Cl 391

Si-Si 226

熱導(dǎo)率: W/(mK)

149

晶胞參數(shù):

a = 543.09 pm

b = 543.09 pm

c = 543.09 pm

= 90

= 90

= 90

莫氏硬度:6.5

聲音在其中的傳播速率:(m/S)

8433

電離能 (kJ/ mol)

M - M+ 786.5

M+ - M2+ 1577.1

M2+ - M3+ 3231.4

M3+ - M4+ 4355.5

M4+ - M5+ 16091

M5+ - M6+ 19784

M6+ - M7+ 23786

M7+ - M8+ 29252

M8+ - M9+ 33876

M9+ - M10+ 38732

晶體硅為鋼灰色,無定形硅為黑色,密度2.4g/cm3,熔點1420℃,沸點2355℃,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,用于造制合金如硅鐵、硅鋼等,單晶硅是一種重要的半導(dǎo)體材料,用于制造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化韜凸杷嵫蔚男問醬嬖?

結(jié)晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導(dǎo)體。化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

硅的用途:

①高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導(dǎo)體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導(dǎo)體結(jié)合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在開發(fā)能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應(yīng)用的二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路(包括我們計算機內(nèi)的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。

②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結(jié),制成金屬陶瓷復(fù)合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優(yōu)點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應(yīng)用于軍事武器的制造第一架航天飛機“哥倫比亞號”能抵擋住高速穿行稠密大氣時磨擦產(chǎn)生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。

③光導(dǎo)纖維通信,最新的現(xiàn)代通信手段。用純二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纖維,激光在玻璃纖維的通路里,無數(shù)次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發(fā)絲那么細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使 21世紀人類的生活發(fā)生革命性巨變。

④性能優(yōu)異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水涂布材料。在地下鐵道四壁噴涂有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,涂一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經(jīng)過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。

有機硅化合物,是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習(xí)慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數(shù)最多,研究最深、應(yīng)用最廣的一類,約占總用量的90%以上。

有機硅材料具有獨特的結(jié)構(gòu):

(1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;

(2) C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;

(3) Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大。

(4) Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。

由于有機硅獨特的結(jié)構(gòu),兼?zhèn)淞藷o機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、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,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機硅主要應(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,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產(chǎn)品體系,許多品種是其他化學(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)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復(fù)合物等。

發(fā)現(xiàn)

1822年,瑞典化學(xué)家貝采里烏斯用金屬鉀還原四氟化硅,得到了單質(zhì)硅。

名稱由來

源自英文silica,意為“硅石”。

分布

硅主要以化合物的形式,作為僅次于氧的最豐富的元素存在于地殼中,約占地表巖石的四分之一,廣泛存在于硅酸鹽和硅石中。

制備

工業(yè)上,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。

化學(xué)反應(yīng)方程式:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

這樣制得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化后重結(jié)晶,用酸除去雜質(zhì),得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導(dǎo)體用硅,還要將其轉(zhuǎn)化成易于提純的液體或氣體形式,再經(jīng)蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅,則需要進行進一步的提純處理。

同位素

已發(fā)現(xiàn)的硅的同位素共有12種,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是穩(wěn)定的,其他同位素都帶有放射性。

用途

硅是一種半導(dǎo)體材料,可用于制作半導(dǎo)體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用于汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用于金屬陶瓷中。還可用于制造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。

元素周期表

總體特性

名稱 符號 序號 系列 族 周期 元素分區(qū) 密度 硬度 顏色和外表 地殼含量

硅 Si 14 類金屬 14族(IVA) 3 p 2330kg/m3 6.5 深灰色、帶藍色調(diào) 25.7%

原子屬性

原子量 原子半徑 共價半徑 范德華半徑 價電子排布 電子在每能級的排布 氧化價(氧化物) 晶體結(jié)構(gòu)

28.0855u (計算值)110(111)pm 111pm 210pm [Ne]3s23p2 2,8,4 4(兩性的) 面心立方

物理屬性

物質(zhì)狀態(tài) 熔點 沸點 摩爾體積 汽化熱 熔化熱 蒸氣壓 聲速

固態(tài) 1687 K(1414 C) 3173 K(2900 C) 12.0610-6m3/mol 384.22 kJ/mol 50.55 kJ/mol 4.77 帕(1683K) 無數(shù)據(jù)

其他性質(zhì)

電負性 比熱 電導(dǎo)率 熱導(dǎo)率 第一電離能 第二電離能 第三電離能 第四電離能

1.90(鮑林標度) 700 J/(kgK) 2.5210-4 /(米歐姆) 148 W/(mK) 786.5 kJ/mol 1577.1 kJ/mol 3231.6 kJ/mol 4355.5kJ/mol

第五電離能 第六電離能 第七電離能 第八電離能 第九電離能 第十電離能

16091 kJ/mol 19805 kJ/mol 23780 kJ/mol 29287 kJ/mol 33878 kJ/mol 38726 kJ/mol

最穩(wěn)定的同位素

同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量(MeV) 衰變產(chǎn)物

28Si 92.23% 穩(wěn)定

29Si 4.67% 穩(wěn)定

30Si 3.10% 穩(wěn)定

32Si 人造 276年 衰變 0.224 32P

29Si

核自旋 1/2

元素名稱:硅

元素原子量:28.09

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:貝采利烏斯 發(fā)現(xiàn)年代:1823年

發(fā)現(xiàn)過程:

1823年,瑞典的貝采利烏斯,用氟化硅或氟硅酸鉀與鉀共熱,得到粉狀硅。

元素描述:

由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結(jié)構(gòu),電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質(zhì)的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般無機酸中,可溶于堿溶液中,并有氫氣放出,形成相應(yīng)的堿金屬硅酸鹽溶液,于赤熱溫度下,與水蒸氣能發(fā)生作用。硅在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成巖石礦物的一個基本元素,以石英砂和硅酸鹽出現(xiàn)。

元素來源:

用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業(yè)中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而制得。

元素用途:

用于制造高硅鑄鐵、硅鋼等合金,有機硅化合物和四氯化硅等,是一種重要的半導(dǎo)體材料,摻有微量雜質(zhì)得硅單晶可用來制造大功率的晶體管,整流器和太陽能電池等。

元素輔助資料:

硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎(chǔ),那么硅對于地殼來說,占有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含硅的巖石層構(gòu)成的。這些巖石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。

長石、云母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是,硅與氧、碳不同,在自然界中沒有單質(zhì)狀態(tài)存在。這就注定它的發(fā)現(xiàn)比碳和氧晚。

拉瓦錫曾把硅土當成不可分割的物質(zhì)——元素。

1823年,貝齊里烏斯將氟硅酸鉀(K2SiF6)與過量金屬鉀共熱制得無定形硅。盡管之前也有不少科學(xué)家也制得過無定形硅,但直到貝齊里烏斯將制得的硅在氧氣中燃燒,生成二氧化硅——硅土,硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium,元素符號是Si。

硅是一種半導(dǎo)體材料,可用于制作半導(dǎo)體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用于汽車和機械配件。也與陶瓷材料一起用于金屬陶瓷中。還可用于制造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。

造房子用的磚、瓦、砂石、水泥、玻璃,吃飯,喝水用的瓷碗、水杯,洗臉間的潔具,它們看上去截然不同,其實主要成分都是硅的化合物。雖然人們早在遠古時代便使用硅的化合物粘土制造陶器。但直到1823年,瑞典化學(xué)家貝采利烏斯才首次分離出硅元素,并將硅在氧氣中燃燒生成二氧化硅,確定硅為一種元素。中國曾稱它為矽,因矽和錫同音,難于分辨,故于1953年將矽改稱為硅。硅是一種非金屬元素,化學(xué)符號是Si。它是構(gòu)成礦物與巖石的主要元素。在自然界硅無游離狀態(tài),都存在于化合物中。硅的化合物主要是二氧化硅(硅石)和硅酸鹽。例如,花崗巖是由石英、長石、云母混合組成的,石英即是二氧化硅的一種形式,長石和云母是硅酸鹽。砂子和砂巖是不純硅石的變體,是天然硅酸鹽巖石風化后的產(chǎn)物。硅約占地殼總重量的27.72%,其豐度僅次于氧。

硅是非金屬元素,有無定形和晶體兩種同素異形體,晶體硅具有金屬光澤和某些金屬特性,因此常被稱為準金屬元素。硅是一種重要的半導(dǎo)體材料,摻微量雜質(zhì)的硅單晶可用來制造大功率晶體管、整流器和太陽能電池等。二氧化硅(硅石)是最普遍的化合物,在自然界中分布極廣,構(gòu)成各種礦物和巖石。最重要的晶體硅石是石英。大而透明的石英晶體叫水晶,黑色幾乎不透明的石英晶體叫墨晶。石英的硬度為7。石英玻璃能透過紫外線,可以用來制造汞蒸氣紫外光燈和光學(xué)儀器。自然界中還有無定形的硅,叫做硅藻土,常用作甘油炸藥(硝化甘油)的吸附體,也可作絕熱、隔音材料。普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸干燥脫水后的產(chǎn)物為硅膠,它有很強的吸附能力,能吸收各種氣體,因此常用來作吸附劑、干燥劑和部分催化劑的載體

這就是硅。

si指的是什么元素?

Si指的是硅元素。硅的元素符號是Si,在微觀上表示硅元素的一個原子,在宏觀上表示化學(xué)元素硅。硅在自然界中極少以單質(zhì)的形式出現(xiàn),一般存在于巖石、砂礫、塵土中,以復(fù)雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式存在。

si的作用

生產(chǎn)硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機硅硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作醫(yī)療用品、耐高溫墊圈等.硅樹脂用于生產(chǎn)絕緣漆、高溫涂料等.硅油是一種油狀物,其粘度受溫度的影響很小,用于生產(chǎn)高級潤滑劑、上光劑、流體彈簧、介電液體等,還可加工成無色透明的液體,作為高級防水劑噴涂在建筑物表面。

制造高純半導(dǎo)體現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)

為什么Si單質(zhì)是玻璃的主要原料?含SiO2也能叫含Si單質(zhì)嗎?

Si單質(zhì)可不是玻璃的主要原料,玻璃的主要原料是白沙子,主要成分SiO2,為了降低成本,以用回收廢瓶子碎玻璃為宜

si是什么元素

Si就是硅

硅元素性質(zhì)數(shù)據(jù)由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結(jié)構(gòu),電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質(zhì)的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般無機酸中,可溶于堿溶液中,并有氫氣放出,形成相應(yīng)的堿金屬硅酸鹽溶液,于赤熱溫度下,與水蒸氣能發(fā)生作用。硅在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成巖石礦物的一個基本元素,以石英砂和硅酸鹽出現(xiàn)。

元素來源:用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業(yè)中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而制得。

元素用途:用于制造高硅鑄鐵、硅鋼等合金,有機硅化合物和四氯化硅等,是一種重要的半導(dǎo)體材料,摻有微量雜質(zhì)得硅單晶可用來制造大功率的晶體管,整流器和太陽能電池等。

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