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。
工业硅生产安全问题与防范
工业硅生产安全问题与防范工业硅是一种重要的无机材料，广泛应用于建筑、化工、电子等行业。
然而，在工业硅生产过程中存在着一些安全隐患，如火灾、爆炸、职业病等，这些问题严重威胁着工作人员的生命安全和企业的可持续发展。
本文将就工业硅生产中常见的安全问题进行分析，并提出一些防范措施。
一、火灾和爆炸1. 原因分析火灾和爆炸在工业硅生产中常常发生，其主要原因是由于操作技术不规范、设备故障、电气线路老化等引起的。
此外，热源的不当使用和储存也是火灾和爆炸的潜在危险。
2. 防范措施为了预防火灾和爆炸的发生，在工业硅生产中应采取以下措施：（1）建立完善的消防设施和设备，如灭火器、消防水系统等。
（2）加强员工的安全培训，提高他们对火灾和爆炸的预防意识和应急能力。
（3）定期检查电气线路，及时更换老化的电线和插头。
（4）严禁在生产现场使用明火和易燃物品。
（5）合理使用和储存热源，减少火灾和爆炸的发生风险。
二、职业病防控1. 原因分析工业硅生产过程中产生的粉尘、噪音、化学物质等对工人的健康构成潜在威胁。
特别是长期暴露在含二氧化硅粉尘环境下的工人容易患上尘肺病，严重影响生产和工人的生活质量。
2. 防范措施为了保障工人的健康，工业硅生产需要严格遵循以下防范措施：（1）加强职业卫生管理，定期开展工作场所的环境监测和健康检查。
（2）提供必要的个体防护用品，如防尘口罩、耳塞等，确保工人的个人安全。
（3）优化生产工艺，减少粉尘和化学物质的产生。
（4）为工人提供良好的工作环境，降低噪音和振动对工人身体的影响。
（5）加强对工人的健康教育和培训，提高他们对职业病的防范意识。
三、应急救援体系1. 原因分析面对工业硅生产中可能发生的意外事故，必须建立起科学有效的应急救援体系。
如果应急救援措施不到位，事故后果将不堪设想。
2. 防范措施为了有效应对突发事故，工业硅生产企业需要采取以下防范措施：（1）建立完善的应急救援预案，明确各项救援措施和责任人员。
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
料
配料
熔水
电电炉熔炼
炼电极
出
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。
工业硅生产中的安全问题与防范措施
工业硅生产中的安全问题与防范措施工业硅是一种重要的无机化工原料，广泛应用于光伏、半导体、电子等产业。
然而，由于其生产过程中存在一系列的安全隐患，如高温、高压、爆炸等，安全问题亟待解决。
本文将探讨工业硅生产中的安全问题，并提出相应的防范措施。
一、工业硅生产中存在的安全问题1. 高温与高压：工业硅的生产需要经历高温高压条件下的化学反应，如高温熔炼、氧化还原反应等。
这些高温高压条件容易导致设备爆炸、泄漏等危险情况的发生。
2. 强酸与强碱：工业硅生产过程中需要使用强酸和强碱进行反应和洗涤。
这些化学品的腐蚀性极强，操作不当可能导致人身伤害和设备受损。
3. 粉尘与有毒气体：工业硅生产过程中会产生大量粉尘和有毒气体，如二氧化硅、氯气等。
这些粉尘和气体对人体健康有害，容易引发呼吸系统疾病和中毒。
4. 静电与火源：工业硅生产过程中产生的粉尘和气体容易积聚静电，一旦遇到火源可能引发爆炸事故。
二、工业硅生产中的安全防范措施1. 设备安全：确保生产设备符合相关标准，并进行定期维护和检修，避免设备老化和损坏导致的安全隐患。
同时，加强对设备操作人员的培训，提高其安全意识和操作技能。
2. 化学品安全：合理储存和使用酸碱等化学品，配备必要的防护设施，如抗腐蚀手套、防护眼镜等。
采取严格的操作规程，规定化学品使用量和配比，避免误操作和事故发生。
3. 通风与排放：加强生产现场通风系统的设计和建设，确保粉尘和有毒气体的及时排放和清除。
定期对通风设备和排放管道进行检测和维修，保证其正常运行。
4. 静电防护：采取静电防护措施，如接地、使用防静电工具和设备等，减少静电积聚和释放的可能性。
定期清理生产现场的积尘，避免静电积聚点。
5. 防火措施：在生产车间设置火灾报警器、灭火器等消防设施，并定期进行维护和检查。
对生产车间进行分区，禁止吸烟和明火，确保火源与易燃易爆物品的分离。
6. 应急预案：制定详细的安全生产应急预案，明确事故报警、疏散、救援等各个环节的责任和程序。
工业硅的应用与前景
工业硅的应用与前景工业硅是一种重要的无机化工产品，广泛应用于各个领域。
本文将从工业硅的定义、制备技术以及应用领域等方面对工业硅的应用与前景进行探讨。
一、工业硅的定义及制备技术工业硅，即金刚砂，是一种以二氧化硅为主要成分的高纯度硅材料。
它具有高硬度、高熔点、耐高温等特点，常以颗粒状或粉末状存在。
工业硅的制备技术主要有矿石选矿、煅烧和氧化还原法。
其中，矿石选矿是将硅矿石中的杂质去除，得到高纯度二氧化硅；煅烧是将高纯度二氧化硅煅烧得到金刚砂；氧化还原法则是利用碳素还原剂使二氧化硅还原为金刚砂。
二、工业硅的应用领域1. 电子行业：工业硅广泛应用于电子行业，用于制造集成电路、太阳能电池板、光纤等电子产品。
其高纯度和稳定性使得电子产品的制造更加可靠和高效。
2. 光伏产业：随着可再生能源的发展，太阳能光伏产业逐渐兴起。
工业硅作为太阳能电池制造的重要材料，具有优异的光电转换效率和稳定性，对提高太阳能电池板的效能起到关键作用。
3. 化工行业：工业硅在化工行业中被广泛应用。
它是制备有机硅化合物的主要原料，可以用于制造硅胶、硅橡胶、硅藻土等产品。
这些产品在建筑、汽车、医疗等领域有着广泛的应用。
4. 铸造行业：工业硅也是铸造行业的重要原料。
它可以用于制造砂轮，使铸件的表面光洁度更高；同时，工业硅还可以制备合金铸件，改善金属合金的性能。
5. 医药行业：工业硅在医药行业中扮演着重要角色。
它是制备药用辅料、药品中稳定剂、填充剂等的重要成分，为药物的稳定性和质量提供了保障。
三、工业硅的前景展望随着科技的进步和工业的发展，工业硅的应用前景十分广阔。
首先，电子行业和光伏产业的发展将推动工业硅的需求增长，尤其是太阳能光伏市场的快速扩张，将直接带动工业硅的需求。
其次，随着环保意识的提高，对于可再生能源和高效节能材料的需求也在不断增加。
工业硅具有良好的耐候性和热稳定性，符合可再生能源和节能产品的要求，其在新能源领域的应用前景广阔。
此外，工业硅在化工行业和医药行业的应用也有望持续扩大。
工业硅生产实用技术手册
工业硅生产实用技术手册第一章：工业硅生产概述1.1 工业硅的概念和用途工业硅，又称金刚石硅，是一种重要的无机非金属材料，具有极高的导电性和化学稳定性，主要用于制造半导体材料、硅橡胶、硅化合物等。
其在电子、光伏、建筑等领域有着广泛的应用，是现代工业的关键原材料之一。
1.2 工业硅生产流程工业硅的生产主要分为熔剂法和气相法两种工艺路线。
熔剂法生产过程中，硅石通过高温熔融的方式得到工业硅产品；气相法则是通过化学气相沉积技术将硅源气体在高温条件下裂解成纯净硅产品。
1.3 工业硅行业发展现状和趋势随着新能源产业的快速发展和半导体技术的进步，对工业硅的需求不断增加，行业规模和产值逐年攀升。
未来，工业硅生产技术将更加复杂和精密，对产品质量和成本控制的要求也会不断提高。
第二章：工业硅生产原材料和设备2.1 工业硅生产原料及品质要求工业硅的主要原料是硅石，其含硅量要求高，杂质含量低，同时对原料颗粒度、湿度等也有一定要求。
生产过程中所需的热能和电能也是重要的能源消耗。
2.2 工业硅生产设备工业硅生产中，熔剂法需要炉体、场内设备等，气相法则需要气相沉积设备和相关控制系统。
现代工业硅生产设备需要具备高温高压、耐腐蚀、自动化程度高等特点。
第三章：工业硅生产关键技术3.1 工业硅生产的熔剂法关键技术熔剂法生产工业硅的关键技术包括硅石预处理、炉渣处理、冶炼过程控制等。
其中熔炼过程中的炉渣成分和掺杂物控制是确保产品纯度和杂质含量的重要环节。
3.2 工业硅生产的气相法关键技术气相法生产工业硅的关键技术包括气相沉积反应条件的控制、气体净化、硅棒拉拔成型等。
在气相法生产中，反应温度、压力和气体流速等参数的精确控制对产品纯度和成品率影响较大。
第四章：工业硅产品质量控制4.1 工业硅产品的质量检测方法工业硅产品的质量检测主要包括化学成分分析、晶体结构分析、杂质含量检测等多项指标。
目前，X射线衍射分析、原子吸收光谱分析等成熟的分析方法被广泛应用于工业硅产品的质量控制。
解析工业硅的生产工艺与技术创新
解析工业硅的生产工艺与技术创新工业硅，即多晶硅，是一种重要的原料，广泛应用于光伏、半导体、化工等行业。
本文将解析工业硅的生产工艺与技术创新，探讨其在产业发展中的重要性和前景。
一、工业硅的生产工艺1. 原料准备工业硅的主要原料是二氧化硅，常见的来源包括石英砂、硅酸、硅石等。
这些原料需要经过破碎、洗净、干燥等预处理工序，以确保后续生产过程中的原料质量稳定。
2. 熔炼制备工业硅的生产通常采用电石法和冯·阿基诺法两种熔炼制备工艺。
电石法以石油焦、石灰石和电力为主要原料，通过高温电石炉进行反应，将二氧化碳和氧气剥离，从而得到工业硅。
3. 精炼提纯工业硅在熔炼过程中会带有杂质，需要进行精炼处理。
传统的精炼方法主要包括氯化铝法和硅烷法，其中氯化铝法通过氯化铝与杂质发生反应，将杂质转移至液相中去除，而硅烷法则通过硅烷气体与杂质发生反应，将杂质转化成固体或气体形式去除。
二、工业硅生产技术创新1. 熔炼工艺改进传统的熔炼工艺存在着能耗高、环境污染严重等问题。
随着科技的进步，新型熔炼工艺逐渐应用于工业硅生产中。
例如，采用高压炉和高温炉等先进设备，可以提高炉内温度和压力，加快反应速率，减少能耗，并降低废气排放。
2. 精炼技术改良传统的精炼方法在去除杂质的同时，会产生大量废弃物，对环境造成负面影响。
因此，精炼技术的改进和创新尤为重要。
近年来，一些新型精炼方法得到了应用，例如离子液体精炼技术、固相合金法等，这些方法能够高效去除杂质，同时减少废弃物的产生，实现资源的合理利用。
3. 自动化生产随着人工智能和自动化技术的不断进步，工业硅生产过程中的自动化设备得到了广泛应用。
自动化生产能够提高生产效率，减少人员劳动强度，同时保证产品的质量和稳定性。
例如，智能化的控制系统能够实现对温度、压力等参数的实时监测和调控，提高生产效果。
三、工业硅的重要性和前景工业硅作为原材料，在光伏和半导体等领域的应用前景广阔。
随着可再生能源的发展，光伏行业迅速崛起，工业硅的需求量大幅增加。
工业硅基本面知识
工业硅基本面知识嘿，朋友！今天咱来聊聊工业硅这玩意儿。
你说工业硅像不像一个神奇的小精灵呀，虽然它看着不起眼，却在好多地方都有着大作用呢！工业硅呀，那可是好多工业领域的重要原料呢！就好比是做菜里的盐，缺了它可不行。
你想想看，那些高楼大厦、汽车、电子产品，哪一个能离得开它呢？它就像是默默奉献的幕后英雄，虽然不常被人提起，但作用可大着呢！你知道吗，生产工业硅可不是一件容易的事儿。
就跟种庄稼似的，得精心照料。
从原材料的选择到生产工艺的把控，每一个环节都不能马虎。
这就好像是盖房子，根基不稳可不行呀！要是稍微出点差错，那生产出来的工业硅质量可就没法保证啦。
而且啊，工业硅的市场也是变化多端的呢！有时候价格涨得高高的，有时候又跌下来了。
这就跟天气似的，一会儿晴天，一会儿阴天。
这可就苦了那些生产企业和商家啦，得时刻关注着市场动态，就跟盯着股票行情似的，生怕错过了什么重要信息。
那工业硅都用在哪些地方呢？哎呀呀，那可多啦！像铝合金行业，它能让铝合金变得更坚固、更耐用。
还有半导体行业，没有它，那些高科技芯片可就没法生产啦！这就好比是给机器装上了强大的心脏，让它们能更好地工作。
再说说它的质量吧，好的工业硅就像是一颗璀璨的宝石，纯净、闪亮。
可要是质量不好，那可就麻烦啦，就跟买了个坏了的玩具似的，用不了多久就坏了。
所以呀，在选择工业硅的时候可得瞪大了眼睛，仔细挑选呢！你说这工业硅是不是很神奇呀？它虽然小小的，却有着大大的能量。
它就像是一个无声的推动者，推动着各个行业的发展。
咱可别小瞧了它哦！总之呢，工业硅在我们的生活中扮演着非常重要的角色。
没有它，好多东西都没法生产出来。
它就像是一个默默无闻的功臣，为我们的生活带来了很多便利和进步。
所以呀，我们得好好感谢这个小精灵，珍惜它所带来的一切呢！。
工业硅生产中的安全问题与防范措施
工业硅生产中的安全问题与防范措施工业硅是一种重要的工业原料，在许多行业中被广泛使用。
然而，工业硅生产过程中存在着一些潜在的安全隐患，需要采取一系列的防范措施来确保生产的安全。
本文将讨论工业硅生产中的安全问题，并提出相应的防范措施。
一、火灾爆炸风险工业硅生产中使用的化学物质可能会导致火灾和爆炸风险。
首先，生产过程中常使用的硅粉具有较高的自燃性，一旦暴露在空气中，就有可能发生自燃。
其次，硅炉内温度升高时，可能会产生可燃性气体，增加火灾和爆炸的风险。
为了防范火灾和爆炸的风险，生产厂家应采取以下措施：1.硅粉的储存和使用要符合防火防爆的安全要求，存放在干燥通风的场所，并采取防尘措施，避免粉尘扩散和积聚。
2.在硅炉设计和操作过程中，需要考虑防爆要求，确保硅炉内的温度和压力得到有效控制，避免可燃气体的积聚和爆炸。
3.安装火灾和爆炸监测装置，及时探测火灾和爆炸的迹象，并采取相应紧急措施，防止事故扩大。
二、化学品泄漏在工业硅生产过程中，使用的化学品可能会发生泄漏，导致环境污染和工人健康受到威胁。
为了防止化学品泄漏的风险，应采取以下措施：1.建立完善的化学品储存管理制度，对化学品进行分类存放，并确保储存区域的通风良好，温度适宜，避免泄漏和挥发。
2.对化学品使用人员进行专业培训，提高他们对危险化学品的认识和防范意识，掌握正确的操作方法，及时进行泄漏应急处理。
3.在生产现场设置泄漏监测装置，能够实时监测化学品泄漏情况，并通过报警装置通知工作人员，迅速采取应急措施，防止泄漏扩散。
三、机械设备事故工业硅生产过程中使用的大型机械设备，如破碎机、磨粉机等，存在着机械事故的风险，可能导致工人伤亡和设备损坏。
为了降低机械事故的风险，应采取以下措施：1.确保机械设备的日常维护保养工作落实到位，定期进行设备检查和维修，确保设备的正常运行。
2.对机械设备使用人员进行培训，教会他们正确操作机械设备，并注意安全事项，避免操作不当导致事故。
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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：⑵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：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。
绝大多数工业硅都足通过第二种方法即用还原剂还原来制取。
6．工业硅生产方法的特点什么?工业硅生产采用三相矿热炉，用连续操作法进行生产。
所谓连续操作法，就是随着炉料经受高温后，不断地反应和熔化，使料面相应地下降；同时不断地补加新炉料，炉膛中的炉料始终保持饱满状态。
根据炉内熔炼积存的硅量定期地放出。
在整个冶炼过程中，电极插入炉料内较深，不露电弧，故热量损失少，炉温高。
由于工业硅冶炼的这些特点，整个冶炼过程不分阶段，这种方法叫连续操作法。
使用矿热炉生产工业硅采用连续加料方法，根据电极有效相电压和炉膛的电流密度保持炉料层距炉底的高度。
采用该种方法生产工业硅能够降低电耗和提高硅从原料中的回收率。
7.什么是硅的电热熔炼法及其优点？电热法特点：以电流电弧作为高温热源，同时还有电流通过炉料时产生的电阻热和还原剂潜热，因而能量集中，形成高温反应区，特别适合一些高熔点或难还原氧化物的还原熔炼。
电热法同其他冶炼方法相比还有优点：①熔炼加热过程主要是由取决于输入电压和电流的电炉容量决定的，过程易于管理、调整和控制。
②就加热过程而言，与炉内气体的形式和组成无关，不受燃料质量和种类等外部因素的影响。
③用碳还原氧化物可产生高发热量的气体，如能有效回收之，可用做热源或其他目的。
④特别有效的是缺乏固体、液体燃料而有丰富水电的地区。
⑤电热法同生产铝等电解法比，具有单位产能投资少，单体设备生产率高，不需变交流为直流电的整流装置等优点。
8.碳热还原有什么特点？①用碳还原氧化硅，形成的气态反应产物——碳的氧化物可连续从反应区排出，有利于还原反应向制得金属的方向进行。