⑴ 硅原料是從哪裡提煉出來的
工業用硅,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得。高純度硅則是在石英中提取。冶金級硅,它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。
以硅是地球上儲量第二的化學元素,作為半導體材料,人們對它研究得最多、技術最成熟,而且晶硅性能穩定、無毒,因此成為太陽電池研究開發、生產和應用中的主體材料。
硅的性質
硅具有優良的半導體電學性質。禁帶寬度適中,為1.12電子伏。載流子遷移率較高,電子遷移率為1350厘米2/伏·秒,空穴遷移率為480厘米2/伏·秒。
本徵電阻率在室溫(300K)下高達2.3×105歐·厘米,摻雜後電阻率可控制在104~10-4 歐·厘米的寬廣范圍內,能滿足製造各種器件的需要。硅單晶的非平衡少數載流子壽命較長,在幾十微秒至1毫秒之間。
⑵ 工業硅生產機械設備有哪些
.顎式破碎機
出料粒戚豎賀度:12、13、24石子
顎式破碎機是破碎石頭的常用破碎機;各種石頭均可成功破碎,尤其是破碎硅礦原料時,設備入口大,可直接破碎。
2.圓錐破碎機
出料粒度:12、13石子
圓錐破碎機是一種細碎設備,用於破碎後再次破碎石料。因為硅礦的物理硬纖櫻度達到7左右,屬於高硬度石;所以使用圓錐破碎機較合適。
3.沖擊式破碎機
出料粒度:05石子
反擊式破碎機可將細鐵礦石加工成1-5毫米的機制砂,即0.5石級;該設備具有制砂和造型雙重功能,用石高派間石或用石打鐵來完成破石和制砂的過程。
⑶ 工業上製取粗硅的化學方程式是什麼吖
SiO₂+2C=Si+2CO↑(反應條件是高溫)
工業上生產硅是在電弧爐中還原硅石。使用的還原劑為石油焦和木炭等。使用直流電弧爐時,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低,採用質量高的硅石,可直接煉出製造硅鋼片用的高質量硅。
高純的半導體硅可在1,200℃的熱硅棒上用氫氣還原高純的三氯氫硅SiHCl3或SiCl4製得。超純的單晶硅可通過直拉法或區域熔煉法等制備。
(3)工業硅是利用什麼機器生產出來的擴展閱讀:
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。電子工業中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而製得。
實驗室製取:
實驗室里可用鎂粉在赤熱下還原粉狀二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化鎂和鎂粉,再用氫氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得單質硅。這種方法製得的都是不夠純凈的無定形硅,為棕黑色粉末。
應用領域:
1、由於有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性。
廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
2、硅可以提高植物莖稈的硬度,增加害蟲取食和消化的難度。盡管硅元素在植物生長發育中不是必需元素,但它也是植物抵禦逆境、調節植物與其他生物之間相互關系所必需的化學元素。
硅在提高植物對非生物和生物逆境抗性中的作用很大,如硅可以提高植物對乾旱、鹽脅迫、紫外輻射以及病蟲害等的抗性。硅可以提高水稻對稻縱卷葉螟的抗性,施用硅後水稻對害蟲取食的防禦反應迅速提高,硅對植物防禦起到警備作用。
水稻在受到蟲害襲擊時,硅可以警備水稻迅速激活與抗逆性相關的茉莉酸途徑,茉莉酸信號反過來促進硅的吸收,硅與茉莉酸信號途徑相互作用影響著水稻對害蟲的抗性。
⑷ 工業製取單質硅的方法
工業上生產硅是在電弧爐中還原硅石(二氧化硅含量大於99%)。使用的還原劑為石油焦和木炭等。使用直流電弧爐時,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低(0.3%~0.8%),採用質量高的硅石(二氧化硅大於99%),可直接煉出製造硅鋼片用的高質量硅。
高純的半導體硅可在1,200℃的熱硅棒上用氫氣還原高純的三氯氫硅製得。超純的單晶硅可通過直拉法或區域熔煉法等制備。實驗室里可用鎂粉在赤熱下還原粉狀二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化鎂和鎂粉,再用氫氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得單質硅。
硅的應用領域:
1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型半導體。
2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,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點,又彌補了兩者的先天缺陷。
3、光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里,發生無數次全反射而向前傳輸,代替了笨重的電纜。
⑸ 工業生產硅的原理
工業上,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而製得。
化學反應方程式:
SiO2
+
2C
→
Si
+
2CO
這樣製得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化後重結晶,用酸除去雜質,得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅,還要將其轉化成易於提純的液體或氣體形式,再經蒸餾、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。
⑹ 工業硅生產的主要設備有哪些
硅酸鹽工業,比如製造水泥、玻璃、陶瓷等產品。單晶硅是製造半導體的原料。