Как се класифицира силициевият метал
„Силиконов метал“ (известен също като промишлен силиций в Китай) е търговско наименование, което се появява в средата на-1960г. Появата му е свързана с възхода на полупроводниковата индустрия. Общата международна практика е търговският силиций да се разделя на метален силиций и силиций за полупроводници. Силициевият метал е продукт, произведен от кварц и кокс, разтопени в електрически нагрята пещ, със съдържание на основния компонент силиций около 98 процента (99,99 процента Si също е включен в силициевия метал), а останалите примеси са желязо, алуминий, калций и т.н. Полупроводниковият силиций се използва за производството на метален силиций с висока чистота за полупроводникови устройства. Продава се в поликристална и монокристална форма, като първата е евтина, а втората скъпа. Той е разделен на различни спецификации в зависимост от употребата му. Според статистиката светът е консумирал около 500 000 тона метален силиций през 1985 г., от които около 60 процента са използвани за алуминиеви сплави, по-малко от 30 процента са използвани за органичен силиций, около 3 процента са използвани за полупроводници , а останалото се използва за топене на стомана и прецизна керамика и др.
Класификацията на металния силиций обикновено се основава на съдържанието на трите основни примеси на желязо, алуминий и калций, съдържащи се в състава на металния силиций. Според съдържанието на желязо, алуминий и калций в силициевия метал, силициевият метал може да бъде класифициран в различни степени като 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501 и 1101.
Индустриално силициевият метал обикновено се произвежда чрез редуциране на силициев диоксид от въглерод в електрическа пещ. Уравнението на химическата реакция: SiO2 плюс 2C → Si плюс 2CO Така полученият силиций е 97-98 процента чист и се нарича метален силиций. След това се разтопява и прекристализира и примесите се отстраняват с киселина, за да се получи метален силиций с чистота от 99,7~99,8 процента.
Силициевият метал се състои главно от силиций, така че има подобни свойства на силиция. Има два изомера на силиций, аморфен силиций и кристален силиций. Аморфният силиций е сивкаво-черен прах и всъщност представлява микрокристал. Кристалният силиций има кристалната структура и полупроводниковите свойства на диаманта, с точка на топене 1410 градуса, точка на кипене 2355 градуса, твърдост по Моос 7 и крехък характер. Аморфният силиций е химически активен и може да гори бурно в кислород. Той реагира с халогени, азот, въглерод и други неметали при високи температури и може също да взаимодейства с магнезий, калций, желязо и други метали, за да произведе силициди. Аморфният силиций е неразтворим в почти всички неорганични и органични киселини, включително флуороводородна киселина, но може да се разтвори в смес от азотна киселина и флуороводородна киселина. Концентрираният разтвор на натриев хидроксид може да разтвори аморфен силиций и да освободи водороден газ. Кристалният силиций е относително неактивен и не се свързва химически с кислорода дори при високи температури. Освен това е неразтворим във всякакъв вид неорганични и органични киселини, но е разтворим в смес от азотна киселина и флуороводородна киселина, както и в концентрирани разтвори на натриев хидроксид.
