1.晶體硅屬于原子晶體,硬而有光澤,是典型的半導(dǎo)體。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),不溶于水、硝酸和鹽酸,溶于氫氟酸和堿液。在高溫下能與氧氣等多種元素化合。具有硬度高、不吸水、耐熱、耐酸、耐磨和耐老化等特點(diǎn)。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。

2.生產(chǎn)設(shè)備要密閉,車間通風(fēng)應(yīng)良好。生產(chǎn)人員工作時(shí)要佩戴防毒口罩,密閉眼鏡,穿工作服等勞動(dòng)保護(hù)用品,以防止呼吸器官、眼睛和皮膚接觸。中毒者應(yīng)立即轉(zhuǎn)移到新鮮空氣中進(jìn)行人工呼吸、輸氧,注射葡萄糖及強(qiáng)心劑,并迅速送醫(yī)院治療。

3.硅粉與鈣、碳化銫、氯、氟化鈷、氟、三氟化碘、三氟化錳、碳化銣、氟化銀、鉀鈉合金劇烈反應(yīng)。粉塵遇火焰或與氧化劑接觸發(fā)生反應(yīng),有中等程度的危險(xiǎn)性。

4.穩(wěn)定性^[9]  穩(wěn)定

5.禁配物^[10]  強(qiáng)氧化劑、水蒸氣

6.避免接觸的條件^[11]  潮濕空氣

7.聚合危害^[12]  不聚合

1.高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。光導(dǎo)纖維通信,最新的現(xiàn)代通信手段。性能優(yōu)異的硅有機(jī)化合物。硅是一種半導(dǎo)體材料,可用于制作半導(dǎo)體器件和集成電路。還可以合金的形式使用(如硅鐵合金),用于汽車和機(jī)械配件。也與陶瓷材料一起用于金屬陶瓷中。還可用于制造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。制造硅烷和硅酮。制造硅有機(jī)化合物、合金、耐火材料等。

2.主要用于半導(dǎo)體、合金、有機(jī)硅高分子材料。高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。用作二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路材料。在開發(fā)能源方面也是一種很有前途的材料,可以制造太陽能電池等。將陶瓷和金屬混合燒結(jié),制成金屬陶瓷復(fù)合材料,耐高溫,富韌性,可以切割,集合了金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn),是金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。用純二氧化硅制得的高透明度的玻璃纖維,光纖通信容量高,且不受電、磁干擾,并具有高度的保密性,可用于光導(dǎo)纖維通信。硅有機(jī)化合物可作為塑料、涂料等,得到了廣泛應(yīng)用。

3.用于制造合金、有機(jī)硅化合物和四氯化硅等,是一種極重要的半導(dǎo)體材料。^[14]

1.三氯氫硅法:將干燥的硅粉加入合成爐中,與通入的干燥氯化氫氣體在280～330℃有氯化亞銅催化劑存在下進(jìn)行氯化反應(yīng),反應(yīng)氣體經(jīng)旋風(fēng)分離除去雜質(zhì),再用氯化鈣冷凍鹽水將氣態(tài)三氯氫硅冷凝成液體,經(jīng)粗餾塔蒸餾和冷凝,除去高沸物和低沸物,再經(jīng)精餾塔蒸餾和冷凝,得到精制三氯氫硅液體。純度達(dá)到7個(gè)“9”以上、雜質(zhì)含量小于1×10-7,硼要求在0.5×10-9以下。提純后的三氯氫硅送入不銹鋼制的還原爐內(nèi),用超純氫氣作還原劑,在1050～1100℃還原成硅,并以硅芯棒為載體,沉積而得多晶硅成品。其反應(yīng)式如下:

圖XIV-6 硅的制取裝置

2.用SiO2含量大約為95%的硅石和灰分少的焦炭混合,加熱到1900℃左右進(jìn)行還原。此方法制得的硅純度為97%～98%,被稱作金屬硅。再將金屬硅融化后進(jìn)行重結(jié)晶,用酸除去雜質(zhì),得到純度為99.7%～99.8%的金屬硅。如要將它做成半導(dǎo)體用硅,還要將其轉(zhuǎn)化成易于提純的液體或氣體形式,再經(jīng)蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅,則需要進(jìn)行進(jìn)一步的提純處理。

3.用SiO2含量大約為95%的硅石和灰分少的焦炭混合,用1000～3000kVA開式電弧爐,加熱到1900℃左右進(jìn)行還原。

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)^[13] 儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房。庫(kù)溫不宜超過35℃。遠(yuǎn)離火種、熱源。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑等分開存放,切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。