A fém szilícium osztályozása

A fémszilícium osztályozását általában a fém-szilícium komponensben található vas, alumínium és kalcium három fő szennyezőanyag-tartalma szerint osztályozzák. A fémszilíciumban lévő vas-, alumínium- és kalcium-tartalom szerint a fémszilícium 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 és más különböző fokozatokra osztható.

Iparilag a fémes szilíciumot általában úgy állítják elő, hogy a szilícium-dioxidot szénnel redukálják elektromos kemencében. Kémiai reakcióegyenlet: SiO2 plusz 2C → Si plus 2CO Az így nyert szilícium tisztasága 97-98 százalék, amit fémszilíciumnak nevezünk. Ezután megolvasztják és átkristályosítják, és a szennyeződéseket savval eltávolítják, így 99,7-99,8 százalékos tisztaságú fémszilíciumot kapnak.

A fémszilícium összetétele főként szilícium, így a szilíciumhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik. A szilíciumnak két allotrópja van, az amorf szilícium és a kristályos szilícium. Az amorf szilícium egy szürkés-fekete por, amely valójában egy mikrokristály. A kristályos szilícium a gyémánt kristályszerkezetével és félvezető tulajdonságaival rendelkezik, olvadáspontja 1410 fok, forráspontja 2355 fok, Mohs-keménysége 7, és törékeny. Az amorf szilícium kémiailag aktív, és hevesen éghet oxigénben. Magas hőmérsékleten reagál nemfémekkel, például halogénnel, nitrogénnel és szénnel, és olyan fémekkel is kölcsönhatásba léphet, mint a magnézium, kalcium és vas, szilicideket képezve. Az amorf szilícium szinte oldhatatlan minden szervetlen és szerves savban, beleértve a hidrogén-fluoridot is, de oldódik salétromsav és hidrogén-fluorid kevert savakban. A tömény nátrium-hidroxid oldat képes feloldani az amorf szilíciumot és hidrogént szabadítani. A kristályos szilícium viszonylag inaktív, még magas hőmérsékleten sem kapcsolódik oxigénnel, nem oldódik semmilyen szervetlen savban és szerves savban, de oldódik salétromsav és fluorsav vegyes savakban és tömény nátrium-hidroxid oldatban.