⑴ 硅原料是从哪里提炼出来的
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。
以硅是地球上储量第二的化学元素,作为半导体材料,人们对它研究得最多、技术最成熟,而且晶硅性能稳定、无毒,因此成为太阳电池研究开发、生产和应用中的主体材料。
硅的性质
硅具有优良的半导体电学性质。禁带宽度适中,为1.12电子伏。载流子迁移率较高,电子迁移率为1350厘米2/伏·秒,空穴迁移率为480厘米2/伏·秒。
本征电阻率在室温(300K)下高达2.3×105欧·厘米,掺杂后电阻率可控制在104~10-4 欧·厘米的宽广范围内,能满足制造各种器件的需要。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间。
⑵ 工业硅生产机械设备有哪些
.颚式破碎机
出料粒戚竖贺度:12、13、24石子
颚式破碎机是破碎石头的常用破碎机;各种石头均可成功破碎,尤其是破碎硅矿原料时,设备入口大,可直接破碎。
2.圆锥破碎机
出料粒度:12、13石子
圆锥破碎机是一种细碎设备,用于破碎后再次破碎石料。因为硅矿的物理硬纤樱度达到7左右,属于高硬度石;所以使用圆锥破碎机较合适。
3.冲击式破碎机
出料粒度:05石子
反击式破碎机可将细铁矿石加工成1-5毫米的机制砂,即0.5石级;该设备具有制砂和造型双重功能,用石高派间石或用石打铁来完成破石和制砂的过程。
⑶ 工业上制取粗硅的化学方程式是什么吖
SiO₂+2C=Si+2CO↑(反应条件是高温)
工业上生产硅是在电弧炉中还原硅石。使用的还原剂为石油焦和木炭等。使用直流电弧炉时,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低,采用质量高的硅石,可直接炼出制造硅钢片用的高质量硅。
高纯的半导体硅可在1,200℃的热硅棒上用氢气还原高纯的三氯氢硅SiHCl3或SiCl4制得。超纯的单晶硅可通过直拉法或区域熔炼法等制备。
(3)工业硅是利用什么机器生产出来的扩展阅读:
用镁还原二氧化硅可得无定形硅。用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得。
实验室制取:
实验室里可用镁粉在赤热下还原粉状二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化镁和镁粉,再用氢氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得单质硅。这种方法制得的都是不够纯净的无定形硅,为棕黑色粉末。
应用领域:
1、由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。
广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。
2、硅可以提高植物茎秆的硬度,增加害虫取食和消化的难度。尽管硅元素在植物生长发育中不是必需元素,但它也是植物抵御逆境、调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。
硅在提高植物对非生物和生物逆境抗性中的作用很大,如硅可以提高植物对干旱、盐胁迫、紫外辐射以及病虫害等的抗性。硅可以提高水稻对稻纵卷叶螟的抗性,施用硅后水稻对害虫取食的防御反应迅速提高,硅对植物防御起到警备作用。
水稻在受到虫害袭击时,硅可以警备水稻迅速激活与抗逆性相关的茉莉酸途径,茉莉酸信号反过来促进硅的吸收,硅与茉莉酸信号途径相互作用影响着水稻对害虫的抗性。
⑷ 工业制取单质硅的方法
工业上生产硅是在电弧炉中还原硅石(二氧化硅含量大于99%)。使用的还原剂为石油焦和木炭等。使用直流电弧炉时,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低(0.3%~0.8%),采用质量高的硅石(二氧化硅大于99%),可直接炼出制造硅钢片用的高质量硅。
高纯的半导体硅可在1,200℃的热硅棒上用氢气还原高纯的三氯氢硅制得。超纯的单晶硅可通过直拉法或区域熔炼法等制备。实验室里可用镁粉在赤热下还原粉状二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化镁和镁粉,再用氢氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得单质硅。
硅的应用领域:
1、高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型半导体。
2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。
3、光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纤维。激光可在玻璃纤维的通路里,发生无数次全反射而向前传输,代替了笨重的电缆。
⑸ 工业生产硅的原理
工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。
化学反应方程式:
SiO2
+
2C
→
Si
+
2CO
这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅。再将它融化后重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为99.7~99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅,还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式,再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如需得到高纯度的硅,则需要进行进一步的提纯处理。
⑹ 工业硅生产的主要设备有哪些
硅酸盐工业,比如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品。单晶硅是制造半导体的原料。