طبقه بندی فلز سیلیکون

طبقه بندی فلز سیلیکون معمولاً بر اساس محتوای سه ناخالصی اصلی آهن، آلومینیوم و کلسیم موجود در ترکیب فلز سیلیکون طبقه بندی می شود. با توجه به محتوای آهن، آلومینیوم و کلسیم در سیلیکون فلزی، سیلیکون فلزی را می توان به 553، 441، 411، 421، 3303، 3305، 2202، 2502، 1501، 1101 و سایر گریدهای مختلف تقسیم کرد.

در صنعت، سیلیکون فلزی معمولاً با احیای کربن دی اکسید سیلیکون در کوره های الکتریکی تولید می شود. معادله واکنش شیمیایی: SiO2 + 2C → Si + 2CO خلوص سیلیکون تولید شده به این روش 97~98 درصد است که به آن سیلیکون فلزی می گویند. سپس ذوب و تبلور مجدد می شود و ناخالصی ها با اسید حذف می شوند تا سیلیکون فلزی با خلوص 99.7 تا 99.8٪ بدست آید.

فلز سیلیکون عمدتاً از سیلیکون تشکیل شده است، بنابراین خواصی مشابه سیلیکون دارد. سیلیکون دو آلوتروپ دارد: سیلیسیم آمورف و سیلیسیم کریستالی. سیلیکون آمورف یک پودر خاکستری مایل به سیاه است و در واقع یک میکروکریستال است. سیلیکون کریستالی دارای ساختار کریستالی و خواص نیمه هادی الماس، نقطه ذوب 1410 ℃، نقطه جوش 2355 ℃، سختی Mohs 7، شکننده است. سیلیسی شدن آمورف فعال است و می تواند به شدت در اکسیژن بسوزد. این ماده در دماهای بالا با فلزات غیرفلزی مانند هالوژن، نیتروژن و کربن واکنش می دهد و همچنین می تواند با فلزاتی مانند منیزیم، کلسیم و آهن برای تولید سیلیسیدها واکنش نشان دهد. سیلیکون آمورف تقریباً در تمام اسیدهای معدنی و آلی از جمله اسید هیدروفلوئوریک نامحلول است، اما در اسیدهای مخلوط اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک محلول است. محلول غلیظ هیدروکسید سدیم می تواند سیلیکون آمورف را حل کرده و هیدروژن آزاد کند. سیلیکون کریستالی نسبتاً غیر فعال است، حتی در دماهای بالا با اکسیژن ترکیب نمی شود، در هیچ اسید معدنی و آلی محلول نیست، اما در اسید نیتریک و اسید هیدروفلوریک اسید مخلوط و محلول هیدروکسید سدیم غلیظ محلول است.