金属シリコンの分類

通常、金属ケイ素成分に含まれる鉄、アルミニウム、カルシウムの三大不純物の含有量によって分類されます。 金属シリコン中の鉄、アルミニウム、カルシウムの含有量に応じて、553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101などのさまざまなグレードに分類できます。
工業的には、金属ケイ素は通常、電気炉内で二酸化ケイ素を炭素で還元することによって製造されます。 化学反応式は、SiO2 プラス 2C → Si プラス 2CO です。 この方法で得られるシリコンの純度は97～98％であり、金属シリコンと呼ばれます。 溶解・再結晶後、酸で不純物を除去し、純度99.7-99.8パーセントの金属シリコンを得る。
金属シリコンはシリコンを主成分としているため、シリコンと似た性質を持っています。 シリコンにはアモルファスシリコンと結晶シリコンの２つの同素性があります。 アモルファスシリコンは灰色の黒色の粉末で、実際には微結晶材料です。 結晶シリコンはダイヤモンドの結晶構造と半導体特性を持ち、融点1410度、沸点2355度、モース硬度7で脆い性質を持っています。 アモルファスシリコンは活性な化学的性質を持っており、酸素中で激しく燃焼する可能性があります。 高温でハロゲン、窒素、炭素などの非金属と反応し、またマグネシウム、カルシウム、鉄などの金属と反応してケイ化物を形成することもあります。 アモルファスシリコンは、すべての鉱酸やフッ化水素酸を含む有機酸にはほとんど溶けませんが、硝酸とフッ化水素酸の混酸には溶けます。 濃水酸化ナトリウム溶液はアモルファスシリコンを溶解し、水素を放出する可能性があります。 結晶シリコンは比較的不活性です。 高温でも酸素と結合しません。 また、鉱酸や有機酸には溶けませんが、硝酸とフッ酸の混酸や濃水酸化ナトリウム水溶液には溶けます。