硅的13个用途(工业、生物和许多其他用途)

你知道你应该感谢哪一种元素的存在，因为你有电脑可以使用吗?

在想什么?我给你个提示。它也是地球上质量第二丰富的元素。

还是猜不出来，这里有一个关于这种元素的有趣事实，它在冻结时膨胀，就像水一样。

好了，我想我们的谜语已经结束了!

如果你还在想我们在谈论什么，让我告诉你，答案是硅。

它是碳家族的非金属元素，原子序数为14，用原子符号Si表示。它是一种蓝灰色的颜色元素，坚硬，易碎，有光泽。

它约占地壳的27.7%，是地球上仅次于氧气的第二丰富的元素。也是8^th宇宙中最常见的元素。

它的名字来源于拉丁词silex或silicis，意思是坚硬的石头或燧石。这种锋利的燧石由二氧化硅制成，被认为是古代人类使用的第一批武器之一。早期埃及和中国王朝使用硅的证据也有。

然而，在现代世界中，硅首先是由Jöns雅各布·贝采里乌斯在1824年分离出来的。由于硅对氧的亲和度很高，所以硅不能以纯形式存在。主要以二氧化硅(SiO)的形式存在₂)或与氧和其他元素结合。

通常，硅是通过在电炉和焦炭中还原二氧化硅来商业生产的。二氧化硅以晶体和非晶态形式存在，被认为是自然界中主要的硅源。

为了用于高质量的电子产品，单个硅晶体是通过从熔融硅中提取的种子晶体来单独生长的。

你好朋友!我们将为您带来更多信息和事实。

在本文中，我们将使您了解硅的重要性质和用途。

继续阅读，了解更多…

硅的性质

硅是一种非常重要的元素，构成了我们生物和技术需求的重要组成部分。

它属于元素周期表的第14族和第3周期，是碳家族的一部分。它是p块元素中的一个。

下表中提到了硅的一些重要性质:

我希望你现在已经有了硅最重要的特性列表。现在，我们可以继续了解这个伟大元素的用途。

硅的用途

硅酸盐矿物占地壳的90%以上。这些天然硅化合物用于工业上，不需要太多的加工或纯化。

此外，硅被用于复杂的目的，其纯度是非常重要的。让我们详细研究硅的各种用途。

商业用途

硅被用于许多行业有几个原因。下面我们列出了需要硅的主要行业。

1.建筑行业

沙子和粘土是硅的化合物，主要用于建筑工地。除此之外，混凝土也是硅的一种形式，它构成了世界上最大、最高的建筑物的基础。

二氧化硅和钙也是硅酸盐水泥的主要成分。它被用于制造建筑砂浆和灰泥。其他硅酸盐矿物也形成各种建筑石材。

2.陶瓷

二氧化硅被用作多种陶瓷的组成元素，如含有烧制粘土矿物的白色陶瓷。

高岭石是一种硅酸盐矿物，是瓷器的主要成分。传统的用于窗玻璃和容器的钠石灰玻璃也由硅化合物组成。

光纤是各种硅基玻璃纤维。此外，用于隔热的玻璃棉，用于提供结构支撑的玻璃纤维，也是硅基化合物。

碳化硅特别用于制造高强度陶瓷。

3.药用用途

有时硅也用于一些身体植入物，如乳房植入物。隐形眼镜也包括硅作为其组成元素之一。

工业用途

4.合金

4.1硅铁

硅与铸铁制成合金，称为硅铁。它可以防止暴露在空气中形成渗碳体。硅铝合金也用于铸造性能增强的细截面。

由于硅的强氧效率，硅铁特别用于钢铁工业，以防止化合物生锈。这几乎占了全球硅使用量的80%。

4.2电工钢

硅也是电工钢的重要组成部分，因为它有助于提高化合物的铁磁性和电阻性。

4.3硅铝合金

硅铝合金是硅和铝的一种合金，用于汽车工业铸造零件。这些合金是特别重要的，因为他们形成共晶混合物由于硅含量。

这种混合物以微小的热收缩固化，从而改善铝的应力和耐磨性。这减少了车辆表面撕裂和裂缝的可能性。

电子产品

纯硅导电性低，电阻率高。然而，硅的原子结构使其成为一种非常高效的半导体，尤其是电子和技术行业所需要的。

制造这些半导体需要高纯度的硅，因为即使是微小的杂质也可能导致电路击穿。这种高级的硅是通过Czochralski工艺制成的，用于制造半导体。

硅通过注入硼、磷或砷等元素，形成正极和负极(p和n)类型的半导体，也被称为硅晶圆。

这些半导体被用来制造硅二极管、晶体管、计算机芯片和其他类似的设备。

5.半导体安全

众所周知，硅半导体能提供惊人的电活动，而不用担心雪崩击穿，因为它们耐高温。

硅氧化物绝缘层也使它们适用于许多制造工艺。

6.集成电路用半导体

集成电路也由提供机械支撑和绝缘的硅片制成。由于热氧化或局部氧化的作用，覆盖在这些电路上的一层薄薄的氧化硅起着绝缘体的作用。

液晶显示器和薄膜太阳能电池也使用升级的冶金级硅(UMG-Si)和氢化非晶硅制成。

7.硅量子点

这些是半导体Si纳米粒子，大小从纳米到微米不等。它们是通过热处理硅倍半氧烷氢而产生的。

它们的发光性质取决于它们的大小。它们具有荧光红色和蓝色光的能力，因此它们特别用于光电器件和荧光生物标志物。它们也被用来检测有害物质。

使用硅量子点的主要优势是，与其他金属量子点相比，它们提供了无毒、无金属的指标，而其他金属量子点也会对环境和生物造成危害。

生物的作用

硅也作为骨架材料出现在一些生命形式中，如硅藻、硅质海绵等。它们以硅酸或硅酸盐的形式吸收溶解在海水中的二氧化硅。

8.硅藻

在硅藻中，外细胞壁，也称为隔板，由生物二氧化硅(BSiO)组成₂)．在后期，它导致硅藻土的形成。

9.植物

二氧化硅也是许多植物细胞壁的一部分。二氧化硅植物岩是已知存在于某些植物细胞中的坚硬的微观结构。

10.病原体

一些植物也已知有硅质防御机制，产生获得性免疫，也保护他们免受真菌病原体。

11.人类健康

最近，硅也被认为对人类有很大的营养价值，特别是对头发、指甲、皮肤和骨骼的生长和健康，因为它是合成胶原蛋白和弹性蛋白所必需的。

众所周知，它还可以改善绝经后妇女和患有骨质疏松症的患者的骨骼强度。

其他的用途

12.防水材料

硅蜡和润滑脂用于暴露于高温的地方。此外，硅化合物被用作机械密封、成型化合物、嵌缝化合物和防水材料。

13.润滑剂

一类硅化合物特别用于制造液压油、润滑剂、搪瓷和清漆，因为它是惰性化学物质，对有害物质有很强的抵抗力。

安全

矽肺是一种因吸入过量的硅尘而引起的疾病。这是一种被归类为职业性肺病的呼吸系统疾病。据了解，在二氧化硅工厂工作的人会发生这种情况。

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结论

因此，硅有各种各样的用途，从建筑材料，药用，合金制造，电子，量子点，也作为生物材料。

这就是本文中关于硅的使用。

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