工业硅技术问答.

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工业硅技术问答5

工业硅技术问答5

16.工业硅冶炼的基本原理是什么?冶炼工业硅主要原料是硅石,硅石中含二氧化硅约99%。

二氧化硅很稳定.硅和氧之间的亲和力很强,不易分离。

生产上为了把氧从二氧化硅分离除去,采用在矿热炉内高温条件下,以炭质还原剂中的碳夺取二氧化硅中的氧。

而且温度越高,碳夺取氧的能力随之增强,这是因为在高温条件下,碳对氧的结合力比硅对氧的结合力大。

可见高温时有了碳,二氧化硅就不稳定了,这时二氧化硅中的氧和碳进行反应,生成气态的一氧化碳,通过料层从炉口逸出。

二氧化硅中的氧被碳夺走后,剩下的硅形成工业硅。

二氧化硅与碳作用其反应式如下:SiO2+2C=Si+2CO↑上式是吸热反应,从反应式中可知,为了加速反应的进行,应把电极往炉料中插的深些,以提高炉温,扩大坩埚区,同时应增加料面的透气性,使一氧化碳气体尽快逸出。

如采取扎透气眼、捣炉等措施,均有利于二氧化硅与碳的反应加速进行,使工业硅较快地生成。

从化学反应上说一般认为,氧化物中的氧被其他物质夺去的反应,叫还原反应。

夺取氧的物质,叫还原剂如石油焦等。

依上述工业硅冶炼原理是还原过程。

反应过程中,硅石内的二氧化硅绝大部分被碳还原之外,其他杂质和还原剂带入的灰分,如 (Fe2O3)、三氧化二铝(A1203)和氧化钙(CaO)等也被碳还原,其中三氧化二铁绝大部分被还原。

各反应式如下:Fe2O3+3C=2Fe+3CO↑Al2O3+3C=2A1+3CO↑CaO+C=Ca+CO↑各反应中生成的一氧化碳气体,从炉口逸出,其他生成物如铁、铝和钙等进入工业硅中,因此,要求原料中的杂质尽量少,以保证工业硅的质量。

在冶炼过程中有少部分的二氧化硅,三氧二化铝和氧化钙等未被还原,而形成炉渣。

炉渣成分约含SiO 230~40%;Al 2O 345~60%;CaO10~20%。

此种炉渣熔点约为1600—1700℃。

渣量大时,消耗电量增加,同时过粘的炉渣,不易从炉内排除,引起炉况恶化。

故要采用较好的原料,以减少渣量,降低单位电耗。

工业硅新应用场景的探索与开发

工业硅新应用场景的探索与开发

工业硅新应用场景的探索与开发随着科技的不断进步和工业生产的飞速发展,工业硅作为一种重要的无机化合物材料,正逐渐展现出其在新的应用领域中的巨大潜力。

本文将探索工业硅在新应用场景中的发展,并介绍相关的技术和创新。

1. 工业硅的基本特性和应用简述工业硅,即纯度高达99.9%以上的硅材料,在工业中具有广泛的应用。

目前,工业硅主要被用于制造硅片,用作半导体材料以及太阳能电池片的主要组成部分。

此外,工业硅还可以作为玻璃材料的添加剂,用于提高玻璃的耐高温性能。

2. 工业硅在电子领域的应用随着电子技术的迅速发展,工业硅在电子领域的应用日益多样化。

硅基薄膜晶体管技术的出现,使得工业硅可以用于制造高速、低功耗的电子器件。

此外,工业硅还可以应用于半导体封装材料、集成电路等领域,为电子设备的制造提供了更多的可能性。

3. 工业硅在能源领域的应用能源问题一直是全球关注的焦点,而工业硅在能源领域也有着广泛的应用前景。

以太阳能电池为例,工业硅作为主要的光电材料,可以将太阳能转化为电能,为清洁能源的发展做出贡献。

此外,工业硅还可以用于制造锂离子电池的负极材料,以提高电池的充放电性能。

4. 工业硅在材料领域的应用工业硅可以被制成颗粒状、粉末状等不同形态,并用于制造电子封装材料、陶瓷材料、高强度纤维等各种功能性材料。

此外,工业硅还可以用于制造耐磨陶瓷、高温耐磨涂层,提高材料的硬度和耐磨性,从而扩大工业硅在材料领域的应用范围。

5. 工业硅在生命科学领域的应用近年来,工业硅在生命科学领域中的应用越来越受到重视。

工业硅可以应用于制造生物传感器、生物芯片等设备,用于生物分析和诊断。

此外,工业硅还可以作为药物载体,用于控制释放药物,提高药物的疗效。

6. 工业硅新技术和创新的发展为了进一步拓展工业硅的应用领域,科研人员不断探索新的技术和创新。

例如,采用纳米硅材料可以提高材料的表面积和反应活性,使其在催化、储能等方面表现出良好的性能。

此外,还有人工智能与工业硅的结合,为工业生产带来更高的效率和智能化。

工业硅技术问答

工业硅技术问答

工业硅技术问答1.什么是硅和工业硅?元素硅(Si)原来称为矽,工业硅(也称金属硅或结晶硅)是指以含氧化硅的矿物和碳质还原剂等为原料经矿热炉熔炼制得的含Si97%以上的产物。

“工业硅”之称是我国于1981年GB2881-81国家标准公布时正式定名,其含意主要是指这种硅之纯度是接近于99%的工业纯度,英文称为金属硅,俄文称为结晶硅。

现在人工制得硅的纯度,实际上已达到99999999999%。

2.硅和工业硅有那些特性?①硅的主要物理性质为:密度(25℃)2.329g/cm3(纯度99.9%),熔点1413℃,沸点3145℃,平均比热(0~100℃)为729J /(kg·K),熔化热为50.66kJ/mol,纯度为99.41%的硅抗压强度极限为9.43kgf/cm2。

②硅的化学性质:硅在元素周期表中属ⅣA族,原子序数为14,原子量为28.0855,化合价表现为四价或二价(四价化合物为稳定型)。

因晶体硅的每个硅原子与另外四个硅原子形成共价键,其Si-Si键长2.35A,成为正四面体型结构,与金刚石结构相近,所以硅的硬度大,熔点、沸点高。

硅不溶于任何浓度的酸中,但能溶于硝酸与氢氟酸的混合液中,与1:l浓度的混合稀酸发生如下反应:Si+4HF+4HNO3=SiF4↑+4NO2↑+4H2O3Si+12HF+4HNO3=3SiF4↑+4NO2↑+8H2O这个特性可用于硅的化学分析中,即先将试样硅中的硅以氟化物形式挥发,而分析硅中残留的铁、铝、钙元素。

硅能与碱反应,生成硅酸盐,同时放出氢气,如:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑这是野外制氢的好办法。

硅与卤族元素反应,生成相应化合物,如:Si+2F2=SiF4Si+2Cl2=SiCl4这是利用工业硅制取多晶硅的主要反应之一。

硅在高温下能与氧化合,生成SiO2或SiO:2Si+O2=2SiO这是工业硅生产中,发生在电弧区的副反应,可造成硅的挥发损失,降低冶炼中硅的实收率。

工业硅绿色制造技术的国内外对比与借鉴

工业硅绿色制造技术的国内外对比与借鉴

工业硅绿色制造技术的国内外对比与借鉴工业硅是一种重要的化学原料,广泛应用于玻璃、建筑材料、电子元件等领域。

然而,传统的工业硅制造过程存在着能源消耗高、环境污染严重等问题。

为了解决这些问题,国内外都不断探索研究出绿色制造技术,在减少能耗和环境污染的同时提高生产效率和产品质量。

本文将对国内外工业硅绿色制造技术进行对比分析,并提出国内企业可以借鉴的经验和做法。

1. 国内工业硅制造技术现状目前,国内工业硅制造主要采用焦炉法和氯化法两种工艺。

焦炉法是传统的制造工艺,其主要问题是能耗高、环境污染严重。

氯化法是目前较为先进的工艺,能耗相对较低,但仍存在废水和废气处理问题。

为了实现绿色制造,国内企业积极探索新的工艺路线,如电解法、微波法等技术。

这些新技术在能源消耗、环境污染等方面都具有一定的优势,但仍需要进一步完善和推广。

2. 国外工业硅制造技术现状与国内相比,国外在绿色制造技术的研发和应用上更为成熟。

例如,美国、日本等发达国家在工业硅制造方面进行了大量的研究,并取得了显著的成果。

美国的一家公司开发出了基于硅代碳烷的制造技术,能耗和环境污染程度大大降低。

日本的一家公司则通过特殊材料的使用和工艺改进,实现了工业硅的高效制造。

这些创新的技术不仅提高了生产效率,还改善了产品的质量。

3. 国内外对比与借鉴的经验通过对国内外工业硅制造技术的对比,我们可以得出以下一些经验和启示:(1)加强科研创新。

国外的先进技术主要源于科研机构和企业的合作研发,国内企业应加大科研投入,与科研机构合作,共同攻关绿色制造技术。

(2)优化工艺流程。

国内企业可以借鉴国外企业的工艺改进经验,通过改变反应条件、添加催化剂、提高设备效率等手段,降低能耗和环境污染。

(3)提升设备技术水平。

国外企业在设备研发和制造方面相对成熟,国内企业可以引进国外先进设备,提高生产效率和产品质量。

(4)加强环境保护。

国内外绿色制造技术的共同特点是注重环境保护,国内企业应加强废水、废气处理技术,减少对环境的影响。

工业硅生产实用技术手册

工业硅生产实用技术手册

工业硅生产实用技术手册一、前言工业硅是一种重要的无机材料,广泛应用于电子、光伏、化工等领域。

随着技术的不断发展和工业的增长,对工业硅的需求也在不断增加。

掌握工业硅的生产实用技术对于提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。

本手册从工业硅生产的基本原理、工艺流程、设备技术等方面,对工业硅的生产实用技术进行了系统整理和归纳,旨在帮助相关工作者更好地掌握工业硅生产的关键技术,提高生产效率,确保产品质量。

二、工业硅的生产原理工业硅主要通过冶炼石英矿石或冶炼硅矿的方式来生产。

石英矿石主要是SiO2,硅矿则含有SiO2、Fe2O3等杂质。

冶炼的基本原理是通过高温还原反应将石英矿石或硅矿中的二氧化硅还原为金属硅。

三、工业硅生产的工艺流程1. 原料准备:石英矿石或硅矿是工业硅生产的原料,其品质直接影响硅的输出品质。

在准备原料时,需要对原料进行破碎、粉碎和洗选,以确保原料的纯度和适宜颗粒大小。

2. 炉料配比:根据原料的化学成分和含量,需进行合理的配比设计,以保证炉料中硅的含量和熔点的控制。

3. 熔炼过程:将炉料装入电炉或火炉中,通过高温加热和还原反应,使原料中的二氧化硅还原为金属硅。

在熔炼过程中,需要严格控制炉温、炉料温度和还原气氛,以确保反应的进行和硅的产出。

4. 精炼处理:熔炼后的硅块中还含有杂质,需进行精炼处理,如湿法精炼、真空精炼等,以提高硅的纯度。

5. 成品包装:经过精炼处理后的硅块成为成品硅,需要根据客户的要求进行包装,以便运输和使用。

四、工业硅生产的设备技术1. 熔炼炉:对于工业硅的生产,常见的熔炼炉有电弧炉、电阻炉、电石炉等。

这些炉具有不同的优缺点,选择合适的炉型对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。

2. 炉料搅拌技术:为了保证炉料的均匀性和还原反应的进行,需利用搅拌技术对炉料进行搅拌和混合,以确保原料的均匀性和反应的进行。

3. 控温控气技术:熔炼过程需要严格的温度控制和还原气氛控制,因此需要利用先进的控温控气技术,如自动化控制系统、气氛监测系统等。

工业硅技术问答3

工业硅技术问答3

9. 工业硅炉的是怎么分类的?
工业硅炉一般根据矿热炉的设备特点分以下几种类型:
⑴按电极相数分为单相单电极、三相三电极和三相六电极电炉;
⑵按烟罩或炉盖设置形式可分为高烟罩及矮烟罩敞口式电炉、矮烟罩半封闭式电炉和全封闭式电炉;
⑶按炉体可分为固定式和旋转式电炉。

我国大多数采用矮烟罩半封闭式固定式电炉,少数采用全封闭式旋转电炉。

工业硅炉大小是根据矿热炉变压器容量大小而定的,可分为小型电炉(≤2000kVA)、中型电炉(2000~9000 kVA)和大型电炉(>9000 kVA)。

目前我国大多数容量为6300~12500 kVA,也有少数的16500~25500 kVA,最大容量为39000 kVA,而南非已于70年代建成48000 kVA容量的工业硅炉。

10.工业硅的生产工艺流程是什么?
硅石木炭石油焦煤或木块
原破碎筛分(3mm)破碎磁选破碎磁选
料水洗弃掉
准筛分(8mm)
备弃掉
(20~150mm) (3~100mm) (0~30mm) 合格料(煤~20mm) 合格料合格料合格料木块(50~150mm)
配称量称量称量称量

配料
熔水
电电炉熔炼
炼电极

炉氧气液体硅
精取样分析定级
炼铸锭清整抬包渣
产固体硅破碎
品挑渣
破筛分
碎合格粒度硅块(6~100mm)
包称量包装
装入库。

解析工业硅的生产工艺与技术

解析工业硅的生产工艺与技术

解析工业硅的生产工艺与技术工业硅是一种重要的无机化工原材料,广泛应用于电子、光伏、化工等领域。

本文将对工业硅的生产工艺与技术进行解析,包括原料准备、工艺流程、设备选型、能耗控制等方面。

一、原料准备工业硅的主要原料是硅石,其化学成分主要为二氧化硅(SiO2)。

硅石的来源通常有天然矿石和人工合成两种途径。

天然矿石主要有石英石、水晶石等,而人工合成则以石英砂为基础进行高温烧结制备。

二、工艺流程1. 原料处理:对硅石进行粉碎、筛分、清洗等处理,去除杂质和粉尘。

2. 还原冶炼:将经过处理的硅石与还原剂(如焦炭、木炭)混合,进入电炉或高炉进行还原冶炼。

还原冶炼的过程中,主要通过高温和还原剂的反应,使二氧化硅还原为金属硅。

3. 精炼提纯:通过精炼设备,如分馏塔、反应炉等,对还原后的金属硅进行进一步的精炼提纯。

这一步主要是利用物理方法和化学反应去除金属硅中的杂质,提高工业硅的纯度。

4. 冷却成型:将精炼后的工业硅通过冷却设备,如冷却器或连铸机,进行冷却成型。

常见的成型形式包括棒状、块状、颗粒状等。

三、设备选型工业硅的生产过程需要配备一系列的设备,包括原料处理设备、冶炼设备、精炼设备、冷却成型设备等。

在设备选型时,需要考虑生产规模、能耗控制、操作便捷等因素,选择合适的设备。

常见的设备有破碎机、筛分机、热炉、反应器、蒸馏塔、连铸机等。

四、能耗控制工业硅的生产过程中能耗控制是重要的环节。

合理的能耗控制可以降低生产成本、提高生产效率。

能耗控制的关键在于选择高效的设备、优化工艺流程、提高热能利用效率等。

同时,设备的维护保养也是保证能耗控制的重要环节。

结语工业硅的生产工艺与技术涉及原料准备、工艺流程、设备选型和能耗控制等方面。

通过科学合理的生产工艺和技术手段,可以实现高效、稳定、低能耗的工业硅生产。

随着科技的发展和工艺的改良,工业硅的生产工艺与技术也将不断提升和创新,为工业硅的应用提供更好的技术支持。

工业硅技术问答

工业硅技术问答

工业硅技术问答1.什么是硅和工业硅?元素硅(Si)原来称为矽,工业硅(也称金属硅或结晶硅)是指以含氧化硅的矿物和碳质还原剂等为原料经矿热炉熔炼制得的含Si97%以上的产物。

“工业硅”之称是我国于1981年GB2881-81国家标准公布时正式定名,其含意主要是指这种硅之纯度是接近于99%的工业纯度,英文称为金属硅,俄文称为结晶硅。

现在人工制得硅的纯度,实际上已达到99999999999%。

2.硅和工业硅有那些特性?①硅的主要物理性质为:密度(25℃)2.329g/cm3(纯度99.9%),熔点1413℃,沸点3145℃,平均比热(0~100℃)为729J /(kg·K),熔化热为50.66kJ/mol,纯度为99.41%的硅抗压强度极限为9.43kgf/cm2。

②硅的化学性质:硅在元素周期表中属ⅣA族,原子序数为14,原子量为28.0855,化合价表现为四价或二价(四价化合物为稳定型)。

因晶体硅的每个硅原子与另外四个硅原子形成共价键,其Si-Si键长2.35A,成为正四面体型结构,与金刚石结构相近,所以硅的硬度大,熔点、沸点高。

硅不溶于任何浓度的酸中,但能溶于硝酸与氢氟酸的混合液中,与1:l浓度的混合稀酸发生如下反应:Si+4HF+4HNO3=SiF4↑+4NO2↑+4H2O3Si+12HF+4HNO3=3SiF4↑+4NO2↑+8H2O这个特性可用于硅的化学分析中,即先将试样硅中的硅以氟化物形式挥发,而分析硅中残留的铁、铝、钙元素。

硅能与碱反应,生成硅酸盐,同时放出氢气,如:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑这是野外制氢的好办法。

硅与卤族元素反应,生成相应化合物,如:Si+2F2=SiF4Si+2Cl2=SiCl4这是利用工业硅制取多晶硅的主要反应之一。

硅在高温下能与氧化合,生成SiO2或SiO:2Si+O2=2SiO这是工业硅生产中,发生在电弧区的副反应,可造成硅的挥发损失,降低冶炼中硅的实收率。

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工业硅技术问答1.什么是硅和工业硅?元素硅(Si)原来称为矽,工业硅(也称金属硅或结晶硅)是指以含氧化硅的矿物和碳质还原剂等为原料经矿热炉熔炼制得的含Si97%以上的产物。

“工业硅”之称是我国于1981年GB2881-81国家标准公布时正式定名,其含意主要是指这种硅之纯度是接近于99%的工业纯度,英文称为金属硅,俄文称为结晶硅。

现在人工制得硅的纯度,实际上已达到99999999999%。

2.硅和工业硅有那些特性?①硅的主要物理性质为:密度(25℃)2.329g/cm3(纯度99.9%),熔点1413℃,沸点3145℃,平均比热(0~100℃)为729J /(kg·K),熔化热为50.66kJ/mol,纯度为99.41%的硅抗压强度极限为9.43kgf/cm2。

②硅的化学性质:硅在元素周期表中属ⅣA族,原子序数为14,原子量为28.0855,化合价表现为四价或二价(四价化合物为稳定型)。

因晶体硅的每个硅原子与另外四个硅原子形成共价键,其Si-Si键长2.35A,成为正四面体型结构,与金刚石结构相近,所以硅的硬度大,熔点、沸点高。

硅不溶于任何浓度的酸中,但能溶于硝酸与氢氟酸的混合液中,与1:l浓度的混合稀酸发生如下反应:Si+4HF+4HNO3=SiF4↑+4NO2↑+4H2O3Si+12HF+4HNO3=3SiF4↑+4NO2↑+8H2O这个特性可用于硅的化学分析中,即先将试样硅中的硅以氟化物形式挥发,而分析硅中残留的铁、铝、钙元素。

硅能与碱反应,生成硅酸盐,同时放出氢气,如:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑这是野外制氢的好办法。

硅与卤族元素反应,生成相应化合物,如:Si+2F2=SiF4Si+2Cl2=SiCl4这是利用工业硅制取多晶硅的主要反应之一。

硅在高温下能与氧化合,生成SiO2或SiO:2Si+O2=2SiO这是工业硅生产中,发生在电弧区的副反应,可造成硅的挥发损失,降低冶炼中硅的实收率。

固体SiO的密度为2.13~2.15g/cm 3。

硅的其它化合物:硅与硫的化合物有:SiS、SiS2,高温下易挥发。

硅可以与氢、氮化合生成SiH4、SiH6……和Si2N3、Si3N4等化合物。

硅几乎能与所有非金属生成化合物,如:Si+C=SiCSiC具有良好的耐磨、耐高温性能。

在工业上,SiC是在电阻炉内用硅石、石油焦、木屑等制得的,主要用做磨料、耐火材料和电热元件。

硅可与大多数熔融金属互溶,并生成多种硅化物。

硅的氧化物:硅的氧化物有SiO和SiO2两种。

SiO2熔点为1720℃,沸点为3500℃。

③工业硅的物理化学性质工业硅除含有97%以上的硅外,还含有不同数量的其他元素,除了含有铁、铝、钙等金属元素的氧化物外,尚含有钛、锰、镍,锌、镁等金属元素,约占工业硅的0.08~0.10%,含有氧、碳、硼、磷等非金属杂质,占工业硅的0.2~0.3%。

此外,硅锭中还含有其他一些夹杂物。

一般情况下,工业硅中铁、铝、钙外的各种杂质总量约为工业硅的0.5%,致使工业硅的物理化学性质与元素硅略有不同,其特性值不是一个定数,而是一个范围。

如密度为2.3~2.4g/cm3(20℃时),熔点1410℃左右,电阻率约为1×10-3Ω·cm(1700℃时)。

多种杂质元素及其化合物的存在和参与反应,致使工业硅生产的化学反应机构和生成物及相图等更为复杂。

3.工业硅有哪些用途?工业硅现已广泛用于配制合金、制取高纯半导体材料和有机硅等方面。

(1)配制合金①配制铝基合金:铝硅合金是铸造合金中品种最多、用量最大的合金。

工业用铝硅合金硅含量可达25%。

硅加入铝合金后,可提高合金的强度,增大抗氧化和耐腐蚀能力,密度变小,热膨胀系数小,铸造性能好,合金铸件具有高抗冲击性和高压下的致密性。

②配制铜基合金及其他合金:硅的铜基合金,如硅青铜,有良好的焊接性能,可作储罐,冲击时不易产生火花,可以防爆。

ZQSiD3青铜在海水或石油中有高的抗蚀性。

③制作冷轧硅钢片:钢中加入硅后,能大大改善钢的磁性,增大导磁率,降低磁滞和涡流损失。

含硅4%左右的硅钢片,可用于制造变压器和电机的铁芯。

现在正向生产高硅含量的硅钢发展,外国已能生产含硅12%、冷轧厚度0.08mm的硅钢片。

(2)制造高纯半导体用作半导体的材料种类很多,但最为通用的还是硅和锗。

硅的熔点高、热稳定性好(锗元件的工作温度低于80℃,而硅元件的工作温度可达200℃),且禁带宽度大,资源丰富,硅的应用已超过锗。

当今在新的产业革命浪潮中,社会己进人信息化,用硅半导体制成的集成电路和大型集成电路,在工业发达国家已应用于各个领域,被称为“产业之米”,人们已把20世纪称为“原子能和半导体世纪”。

半导体硅的制取,一般分为两个阶段:工业硅先通过化学、物理方式提纯制取高纯多晶硅,再进一步提纯多晶硅,并将晶体无序排列的多晶硅熔化拉制成单一方向结晶的单晶硅。

单晶硅主要用作集成电路和电子元器件及太阳能电池等各方面。

太阳能电池的研制是近年来随着新能源的开发兴起的,近年来我国正在大力发展太阳能电池产业。

(2)制作有机硅工业硅用于有机硅的发展最快,应用的领域也最广,可合成的产品种类达5000多种,故被称为“工业味精”。

有机硅的制造可分为单体合成、水解、缩合三步。

单体合成,以甲基单体为例,是用200目硅粉与氯化铜按Cu:Si=15:85混合,在270~300℃下通入CH3Cl而制得。

生成1kS甲基单体耗用硅粉0.46kg。

合成的主要反应为:Si十3CH3C1→CH3SiCl2+C2H6此外还可生成(CH3)2SiCl2;(CH3)3SiCl。

通常把CH3SiCl3、(CH3)2SiCl2,(CH3)3SiCl分别称为I甲基、Ⅱ甲基、Ⅲ甲基单体。

除甲基单体外,还有苯基单体,通式为(C6H5)n SiCl4-n(n=1,2,3)。

由这些单体可制成硅橡胶、硅树脂、硅油。

硅橡胶是由极纯的Ⅱ甲基单体水解成极长的硅氧键,在--70℃奎200℃范围内能保持弹性,可做高温垫圈等。

硅树脂是由1甲基与I甲基单体水解缩合成的网状结构体,用于生产绝缘漆、耐热温度达180~200℃,还可用于生产高温涂料。

此外,聚乙烯硅铜钠等树脂。

涂在化工加热蒸发结晶的换热器上,可延缓结垢速度,提高热交换效率。

硅油是由Ⅱ甲基与置甲基单体水解缩合成的链状分子结构油状物,其粘度受温度影响很小,用于高级润滑剂、上光剂、流体弹簧、介电液体等方面,还可加工成无色透明的液体,喷在建筑物上防水。

(4)制作耐高温材料和其他材料制作氮化硅(Si3N4)。

氮化硅是新型的耐热、耐磨、耐腐材料。

它是在氮气氛下,将粒度小于250目的硅粉加热到1250—1400℃而制得:3Si十2N2=Si3N4制作涂面材料。

将硅、碳化硅磨成200目粉末后与其他物质混合,用ZCDP-3型金属喷枪,喷到石墨电极表面,涂层厚0.5~1.0mm,这样可提高电极氧化温度,在相同使用条件下,电极净耗降低17%。

钢件表面渗硅。

钢件在1000~1200℃下的SiCl4相中进行表面渗硅,渗硅过程的机理是:4Fe+3SiCl4→3Si+4FeCi3析出的硅形成Si-Fe扩散层覆盖在钢件表面,可提高钢件的抗腐性能。

用于硅热法冶炼高熔点工业硅或微碳工业硅。

其机理是:MeO十Si→SiO2+Me即硅还原某种金属的金属氧化物。

多数工业硅用硅铁做还原剂,如生产钼铁用75%SiFe,铌铁用90%SiFe,钒铁用90%SiFe。

但少数合金,如含钨80%的钨铁等需用工业硅做还原剂。

把硅、二氧化硅与石灰石等混合,进行水热反应,可生成泡沫铝的发泡剂。

泡沫铝耐火、耐热性能高,易加工,是理想的装饰材料。

人们还研制出把硅、锌和铜的再生物加工成混合物,掺人剧纺织品中,制成不沾附尘土和脏物的权料,这种衣料不需经常洗涤,能经久耐用。

随着国民经济和近代科学技术的发展,工业硅的应用领域和用量仍在不断扩大。

4.我国工业硅产品的标准是什么?不同国家的化学用硅,是根据实际需要按不同标准生产的。

⑴1961年冶金工业部颁布了YB94-60《结晶硅分类及技术条件》,1981年经国家标准总局批准,发布了GB2881-81《工业硅技术条件》如下表:品质代号化学成分,%Si杂质,不大于Fe Al Ca 杂质总和一级甲Si-1A 99.0 0.6 0.4 0.4 1.0 乙Si-1B 99.0 0.5 - 0.5 1.0二级Si-2 98.0 0.7 - 0.5 2.0三级Si-3 97.0 1.0 - 0.8 3.0⑵我国国家技术监督局1991年10月5日发布的GB/T 2881—91《工业硅技术条件》,首次列出了我国的化学用硅标准。

1991年修订的工业硅化学成分如下表:⑶我国国家质量监督检验检疫总局和国家标准管理委员会于2008年3月31日发布的GB/T 2881-2008《工业硅标准》(替代GB/T 2881-1991《工业硅技术条件》)。

标准规定的工业硅化学成分如下表:类别牌号化学成分(质量分数)/% Si,不小于杂质,不大于Fe Al Ca化学Si-A 99.60 0.20 0.10 0.01 Si-B 99.20 0.20 0.20 0.02 Si-C 99.00 0.30 0.30 0.03名称牌号化学成分,% 应用范围Si不小于杂质,不大于Fe Al Ca 杂质总和A级硅Si-A 99.3 0.4 0.2 0.1化学用硅B级硅Si-B 99.0 0.5 0.3 0.2一级硅Si-1 98.5 0.6 - 0.3冶金用硅二级硅Si-2 98.0 0.7 - 0.5三级硅Si-3 97.0 1.0 - 1.0用硅Si-D 98.70 0.40 0.10 0.05冶金用硅99.60 0.20 - 0.05 99.30 0.30 - 0.10 99.30 0.50 - 0.20注1:化学用硅指经化学处理后用于制取有机硅等所用的工业硅,冶金用硅是指冶金方面用于配制铝硅等各种合金所用的工业硅。

注2:硅含量以100%减去杂质含量总和来确定。

注3:分析结果的判定采用修约比较法,数值修约按GB/T 8170的规定进行,修约数位与表中所列极限值数位一致。

注4:如有特殊要求,供需双方另行议定。

5.工业硅生产的任务是什么?工业硅生产的基本任务就是把硅元素从硅石或氧化物中提取出来。

理论上可以通过热分解、还原剂还原和电解等方法生产。

在这三种方法中,最后一种方法属于湿法冶金范畴,在湿法冶金中予以讨论。

第一种方法在实际生产中会带来很多困难,因为组成工业硅的各类元素与氧的亲和力很大,除了少数元素的高价氧化物外,其他的氧化物都很稳定,通常要在2000℃以上才能分解,这样高的温度在实际生产中会带来很多困难,因此目前没有一种工业硅是用热分解方法制取的。

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