硅的原子結(jié)構(gòu)決定了硅原子具有一定的導(dǎo)電性,但由于硅晶體中沒(méi)有明顯的自由電子,因此導(dǎo)電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,因而具有半導(dǎo)體性質(zhì)。金屬硅主要用來(lái)制作多晶硅、單晶硅、硅鋁合金及硅鋼合金的化合物。半導(dǎo)體硅用于制作半導(dǎo)體器件。
1、高純半導(dǎo)體
高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料,可制成二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路(包括人們計(jì)算機(jī)內(nèi)的芯片和CPU),還可以做成太陽(yáng)能光伏電池,將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
2、耐高溫材料
硅可用于制作金屬陶瓷復(fù)合材料,該材料具有繼承金屬和陶瓷各自?xún)?yōu)點(diǎn),同時(shí)彌補(bǔ)兩者不足,耐高溫、韌性、可切割等優(yōu)點(diǎn)。
3、光導(dǎo)纖維通信材料
純二氧化硅可以拉出高透明度的玻璃纖維,該纖維是光導(dǎo)纖維通信的重要材料,這類(lèi)通信方式替代了沉重的電纜線,通訊容積高,不會(huì)受到電、磁影響,不害怕監(jiān)聽(tīng),具備高安全性。
4、有機(jī)硅化合物
硅的有機(jī)化合物,將硅優(yōu)良的無(wú)機(jī)性能與有機(jī)材料性能相結(jié)合,其具備了表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì),并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異特性,主要應(yīng)用于密封、粘合、潤(rùn)滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
5、合金工業(yè)
硅與其他金屬可以制成合金,以此來(lái)提升其金屬性能。硅制成的合金主要包括:硅鋁合金、硅銅合金、硅鐵合金、硅錳合金等。硅鋁合金中硅元素的存在能夠改善合金的流動(dòng)性,降低熱裂傾向,減少疏松,提高氣密性。這類(lèi)合金具有較好的耐腐蝕性能和中等的機(jī)加工性能,具有中等強(qiáng)度和硬度,使塑性較低,用于制造低中強(qiáng)度的形狀復(fù)雜的鑄件,如蓋板、電機(jī)殼、托架等,也用作釬焊焊料。
6、植物與生物
硅在提高植物對(duì)非生物和生物逆境抗性中的作用很大,是植物抵御逆境、調(diào)節(jié)植物與其他生物之間相互關(guān)系所必需的化學(xué)元素。