晶体硅的硬度是多少?(具体数值)

晶体硅的硬度是多少?(具体数值),第1张

晶体硅硬度为7。

晶体硅材料是最主要的光伏材料,性质为带有金属光泽的灰黑色固体、熔点高(1410)、硬度大、有脆性、常温下化学性质不活泼。其市场占有率在 90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。

原子构成的一个面心立方原包内还有四个原子,分别位于四个空间对角线的四分之一处。与锗晶格结构相同,但晶胞边长a(晶格常数)不同。300k时,硅的a=5.4305A,锗的a=5.463A。

金刚石结构的另一个特点是内部存在着相当大的空隙。

扩展资料:

化学及物理性质

单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。

参考资料来源:百度百科—晶体硅

硅的物理性质:硅有晶态和无定形两种同素异形体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅,它们均具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。晶态硅的熔点1410C,沸点2355C,密度2.32~2.34g/cm3,莫氏硬度为7。

硅的用途

1、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。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池,比用锗单晶制成的好。

2、非晶硅太阳能电池研究进展很快,转换率达到了8%以上。硅钼棒电热元件最高使用温度可达1700℃,具有电阻不易老化和良好的抗氧化性能。

3、用硅生产的三氯氢硅,可配制几百种硅树脂润滑剂和防水化合物等。此外,碳化硅可作磨料,高纯氧化硅制作的石英管是高纯金属冶炼及照明灯具的重要材料。

4、硅构筑植物的重要元素。硅是植物重要的营养元素,大部分植物体内含有硅。表明,硅在植物干物质中占的比例为0.1-20%。

5、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,原子序数14,原子量28.0855, 硅有晶态和无定形两种形式。你知道硅的物理化学性质都是什么吗?下面是我为你整理的硅物理及化学性质,一起来看看吧。

硅的物理性质

性状:具有明显的金属光泽,呈灰色。结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。具有金刚石的晶体结构,

汽化热 384.22 kJ/mol

熔化热 50.55 kJ/mol

蒸气压 4.77 帕(1683K)

电负性 1.90(鲍林标度)

比热 700 J/(kg·K)

电导率 2.52×10-4 /(米欧姆)

热导率 148 W/(m·K)

电离能:8.151电子伏特。

第一电离能 786.5 kJ/mol

第二电离能 1577.1 kJ/mol

第三电离能 3231.6 kJ/mol

第四电离能 4355.5 kJ/mol

第五电离能 16091 kJ/mol

第六电离能 19805 kJ/mol

第七电离能 23780 kJ/mol

第八电离能 29287 kJ/mol

第九电离能 33878 kJ/mol

第十电离能 38726 kJ/mol

硅的化学性质

硅有明显的非金属特性,可以溶于碱金属氢氧化物溶液中,产生(偏)硅酸盐和氢气。

硅原子位于元素周期表第IV主族,它的原子序数为Z=14,核外有14个电子。电子在原子核外,按能级由低硅原子到高,由里到外,层层环绕,这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子,第二层有8个电子,达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子,它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。

正因为硅原子有如此结构,所以有其一些特殊的性质:最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构,这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合,由于共价键比较结实,硅具有较高的熔点和密度化学性质比较稳定,常温下很难与其他物质(除氟化氢和碱液以外)发生反应硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。

加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用,也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中,可溶于碱溶液中,并有氢气放出,形成相应的碱金属硅酸盐溶液,于赤热温度下,与水蒸气能发生作用。

硅的制取方法

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。工业上生产硅是在电弧炉中还原硅石(SiO2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(SiO2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。


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