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si的用途 si的化学物理性质

来源:新能源网
时间:2024-08-17 14:39:44
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si的用途 si的化学物理性质【专家解说】:  硅的性质:结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。硅的用途:

【专家解说】:  硅的性质:   结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。   硅的用途:   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型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。   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。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。   ③光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。   ④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。   发现   1822年,瑞典化学家白则里用金属钾还原四氟化硅,得到了单质硅。   [编辑]   名称由来   源自英文silica,意为“硅石”。   [编辑]   分布   硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,约占地表岩石的四分之一,广泛存在于硅酸盐和硅石中。   [编辑]   制备   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。   [编辑]   同位素   已发现的硅的同位素共有12种,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是稳定的,其他同位素都带有放射性。   [编辑]   用途   硅是一种半导体材料,可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的形式使用(如硅铁合金),用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。   硅的特性 铝 - 硅 - 磷   碳   硅   锗   ?   元素周期表   总体特性   名称, 符号, 序号 硅、Si、14   系列 类金属   族, 周期, 元素分区 14族(IVA), 3, p   密度、硬度 2330 kg/m3、6.5   颜色和外表 深灰色、带蓝色调   地壳含量 25.7%   原子属性   原子量 28.0855 原子量单位   原子半径(计算值) 110(111)pm   共价半径 111 pm   范德华半径 210 pm   价电子排布 [氖]3s23p2   电子在每能级的排布 2,8,4   氧化价(氧化物) 4(两性的)   晶体结构 面心立方   物理属性   物质状态 固态   熔点 1687 K(1414 °C)   沸点 3173 K(2900 °C)   摩尔体积 12.06×10-6m3/mol   汽化热 384.22 kJ/mol   熔化热 50.55 kJ/mol   蒸气压 4.77 帕(1683K)   声速 无数据   其他性质   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)   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   最稳定的同位素   同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量   MeV 衰变产物   28Si 92.23 % 稳定   29Si 4.67 % 稳定   30Si 3.1 % 稳定   32Si 人造 276年 β衰变 0.224 32P   核磁公振特性   29Si   核自旋 1/2