纯净的硅
是从自然界中的石英矿石(主要成分二氧化硅)中提取出来的,分几步反应:1.二氧化硅和炭粉在高温条件下反应,生成粗硅:
(粗)
。2.粗硅和氯气在高温条件下反应生成氯化硅:
(粗)
。3.氯化硅和氢气在高温条件下反应得到纯净硅:
(纯)
。以上是硅的工业制法。
在实验室中可以用以下方法制得较纯的硅:1.将细砂粉
和镁粉混合加热,制得粗硅:
(粗)2.这些粗硅中往往含有镁,氧化镁和硅化镁,这些杂质可以用盐酸除去:
3.过滤,滤渣即为纯硅。
工业用硅,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。高纯度硅则是在石英中提取。冶金级硅,它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。
以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精练一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯。而在提纯过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。
硅简介:
硅是一种化学元素,它的化学符号是
,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
硅的由来:
硅最早是以硅化合物的形式出现在人们的视野当中的。古时,人们为了增强竹制容器的耐火性便制出了陶瓷,这是人类用火制造出来的第一种自然界不存在的物质。由于硅对氧具有高度化学亲和力,因此单质硅的制取经历了许多的艰难。
硅的作用:
硅是电子工业超纯硅的原料,超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。
硅是品质元素。有改善农产品品质的作用,并有利于贮存和运输。硅能调节作物的光合作用和蒸腾作用,提高光合效率,增强作物的抗旱、抗干热风和抗低温能力。
硅肥能提高作物对病虫害的抵抗力,减少各种病虫害的发生,作物吸收硅后,可在植物体内形成硅化细胞,使茎叶表层细胞壁加厚,角质层增加,形成一个坚固的保护层,使昆虫不易咬动,病菌难以入侵。