结晶硅

结晶,亦称“工业硅”或“纯硅”,主要是指用于工业纯度的硅。

硅(Si)是自然界分布最广的元素之一。它在地壳中的丰度仅次于,居第二位。硅在地壳中的量占地壳总量的25.8%。在自然界中,硅主要是以氧化物和硅酸盐的形态存在。由于硅和氧结合得很稳定,所以人们长期以来,一直认为二氧化硅就是元素。直到十九世纪初(1823年)人们才正式制得和发现硅元素。

现代工业硅生产硅的碳热还原法是20世纪初(1907年)发明的。以含SiO2的矿物(硅石或石英等)为原料,以碳质物(木炭、石油焦、煤等)为还原剂,在矿热炉熔炼硅的这种方法,通常称为碳热还原法或电热法。近100多年来,工业上还一直沿用这种方法。用这种方面经矿热炉直接制得的产品,通常的硅含量,可达到97.00-99.00%。经过简单的炉外精炼,产品纯度可达到97.00-99.99%。这种产品,以前在我国有时称为“结晶硅”,有时称为“纯硅”,1981年GB2881-81《工业硅技术条件》国家标准发布后,正式定名为“工业硅”,工业硅的含义主要是指这种硅是工业纯度的硅。目前在国内,这个称谓已逐渐统一,而在国外,并不统一,在英文中通常称为金属硅,在俄文中则称为结晶硅。实际上,这些称谓指的都是同一种产品。

工业硅根据用途主要分为冶金用硅和化学用硅两大类。冶金用硅用于生产硅合金等领域,化学用硅则用于生产有机硅、半导体材料和太阳能级硅等方面。

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