硅 Silicon
結構式
| 物競編號 | 000E |
|---|---|
| 分子式 | Si |
| 分子量 | 28.086 |
| 標簽 | 多晶硅, 工業硅, 結晶硅, 硅粉, 硅微粉, 單晶硅, 金屬硅, 純元素, 半導體材料 |
編號系統
CAS號：7440-21-3
MDL號：MFCD00085311
EINECS號：231-130-8
RTECS號：VW0400000
BRN號：暫無
PubChem號：24856223
物性數據
1.性狀：黑褐色無定形非金屬粉末。[1]
2.熔點（℃）：1410[2]
3.沸點（℃）：2355[3]
4.相對密度（水=1）：2.30（20℃）[4]
5.飽和蒸氣壓（kPa）：0.13（1724℃）[5]
6.臨界壓力（MPa）：53.6[6]
7.溶解性：不溶于水，不溶于鹽酸、硝酸，溶于氫氟酸、堿液。[7]
毒理學數據
1.急性毒性[8] LD50：3160mg/kg（大鼠經口）
2.刺激性 暫無資料
生態學數據
1.生態毒性 暫無資料
2.生物降解性 暫無資料
3.非生物降解性 暫無資料
分子結構數據
1、摩爾折射率：無可用的
2、摩爾體積（cm3/mol）：無可用的
3、等張比容（90.2K）：無可用的
4、表面張力（dyne/cm）：無可用的
5、介電常數：無可用的
6、極化率：無可用的
7、單一同位素質量：27.974732 Da
8、標稱質量：28 Da
9、平均質量：28.0833 Da
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:0
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積0
7.重原子數量:1
8.表面電荷:0
9.復雜度:0
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
1.晶體硅屬于原子晶體，硬而有光澤，是典型的半導體。在常溫下，除氟化氫以外，很難與其他物質發生反應，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。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.生產設備要密閉，車間通風應良好。生產人員工作時要佩戴防毒口罩，密閉眼鏡，穿工作服等勞動保護用品，以防止呼吸器官、眼睛和皮膚接觸。中毒者應立即轉移到新鮮空氣中進行人工呼吸、輸氧，注射葡萄糖及強心劑，并迅速送醫院治療。
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。粉塵遇火焰或與氧化劑接觸發生反應，有中等程度的危險性。
4.穩定性[9] 穩定
5.禁配物[10] 強氧化劑、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
貯存方法
儲存注意事項[13] 儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。庫溫不宜超過35℃。遠離火種、熱源。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
合成方法
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行氯化反應，反應氣體經旋風分離除去雜質，再用氯化鈣冷凍鹽水將氣態三氯氫硅冷凝成液體，經粗餾塔蒸餾和冷凝，除去高沸物和低沸物，再經精餾塔蒸餾和冷凝，得到精制三氯氫硅液體。純度達到7個“9”以上、雜質含量小于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，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行重結晶，用酸除去雜質，得到純度為99.7%～99.8%的金屬硅。如要將它做成半導體用硅，還要將其轉化成易于提純的液體或氣體形式，再經蒸餾、分解過程得到多晶硅。如需得到高純度的硅，則需要進行進一步的提純處理。
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℃左右進行還原。
用途
1.高純的單晶硅是重要的半導體材料。金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。光導纖維通信，最新的現代通信手段。性能優異的硅有機化合物。硅是一種半導體材料，可用于制作半導體器件和集成電路。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。制造硅有機化合物、合金、耐火材料等。
2.主要用于半導體、合金、有機硅高分子材料。高純的單晶硅是重要的半導體材料。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，制成金屬陶瓷復合材料，耐高溫，富韌性，可以切割，集合了金屬和陶瓷的優點，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，可用于光導纖維通信。硅有機化合物可作為塑料、涂料等，得到了廣泛應用。
3.用于制造合金、有機硅化合物和四氯化硅等，是一種極重要的半導體材料。[14]
安全信息
危險運輸編碼：暫無
危險品標志：暫無
安全標識：暫無
危險標識：暫無
文獻
[1~14]參考書：危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學工業出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8
備注
暫無
表征圖譜
暫無圖譜
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