Die Klassifizierung von Siliziummetall erfolgt üblicherweise nach dem Gehalt der drei Hauptverunreinigungen Eisen, Aluminium und Kalzium, die in der Siliziummetallzusammensetzung enthalten sind. Entsprechend dem Gehalt an Eisen, Aluminium und Kalzium im metallischen Silizium kann metallisches Silizium in 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 und andere verschiedene Qualitäten unterteilt werden.
In der Industrie wird metallisches Silizium üblicherweise durch Kohlenstoffreduktion von Siliziumdioxid in Elektroöfen hergestellt. Chemische Reaktionsgleichung: SiO2 + 2C → Si + 2CO. Die Reinheit des auf diese Weise hergestellten Siliziums beträgt 97–98 % und wird metallisches Silizium genannt. Anschließend wird es geschmolzen und umkristallisiert und Verunreinigungen werden mit Säure entfernt, um metallisches Silizium mit einer Reinheit von 99,7–99,8 % zu erhalten.
Siliziummetall besteht hauptsächlich aus Silizium und hat daher ähnliche Eigenschaften wie Silizium. Silizium hat zwei Allotrope: amorphes Silizium und kristallines Silizium. Amorphes Silizium ist ein grauschwarzes Pulver und eigentlich ein Mikrokristall. Kristallines Silizium hat die Kristallstruktur und Halbleitereigenschaften von Diamant, Schmelzpunkt 1410℃, Siedepunkt 2355℃, Mohshärte 7, spröde. Die amorphe Verkieselung ist aktiv und kann in Sauerstoff heftig brennen. Es reagiert bei hohen Temperaturen mit Nichtmetallen wie Halogenen, Stickstoff und Kohlenstoff und kann auch mit Metallen wie Magnesium, Kalzium und Eisen interagieren, um Silizide zu erzeugen. Amorphes Silizium ist in allen anorganischen und organischen Säuren, einschließlich Flusssäure, nahezu unlöslich, in gemischten Säuren aus Salpetersäure und Flusssäure jedoch löslich. Konzentrierte Natronlauge kann amorphes Silizium auflösen und Wasserstoff freisetzen. Kristallines Silizium ist relativ inaktiv, selbst bei hohen Temperaturen verbindet es sich nicht mit Sauerstoff, es ist in keiner anorganischen und organischen Säure löslich, aber löslich in Salpetersäure und Flusssäure-Mischsäure und konzentrierter Natronlauge.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. November 2024
