硅是一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
低温下单质硅不活泼,与空气、H2O、酸均无作用,但可与强碱和强氧化剂在适当温度下作用,如硅能与卤素在加热或高温下生成四卤化硅;高价态硅的化合物可在高温下被碳、镁、氢等还原剂还原成单质硅。
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。
碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。碳化硅晶体一个晶胞内有4个碳原子和4个Si原子。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。
扩展资料:
碳化硅的应用领域包括:功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。
1、可作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
2、可作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
3、作为高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
参考资料来源:百度百科-碳化硅
指的是硅原子的一种排列形式形成的物质。硅是最常见应用最广的半导体材料,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成晶核,其晶核长成晶面取向相同的晶粒,形成单晶硅。单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。
单晶硅材料制造要经过如下过程:石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。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。
与多晶硅的区别
晶体硅根据晶体取向不同又分为单晶硅和多晶硅。单晶硅和多晶硅的区别是;当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅;如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅和单晶硅的差异主要在物理性质方面,例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅不如单晶硅。多晶硅可作为控制单晶硅的原料,也是太阳能电池和光伏发电的基础材料。单晶硅可算的是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度在6个9(6N)以上。
以上内容参考 百度百科-单晶硅
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