金属ケイ素の分類

金属ケイ素の分類は、通常、金属ケイ素組成に含まれる鉄、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、金属シリコンは553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101などの異なるグレードに分類できます。

工業的には、金属シリコンは通常、電気炉内で二酸化ケイ素を炭素還元することによって製造されます。化学反応式：SiO2 + 2C → Si + 2CO このようにして製造さ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。これを溶解・再結晶し、酸で不純物を除去することで純度99.7～99.8%の金属シリコンが得られます。

シリコン金属は主にシリコンで構成されているため、シリコンと同様の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という 2 つの同素体があります。アモルファスシリコンは灰黒色の粉末であり、実際には微結晶です。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℃、沸点2355℃、モース硬度7で脆い。非晶質ケイ化は活発で、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、鉄などの金属と相互作用してケイ化物を生成することもあります。アモルファスシリコンは、フッ酸を含むあらゆる無機酸および有機酸にはほとんど溶けませんが、硝酸とフッ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、高温でも酸素と結合せず、無機酸や有機酸には溶けませんが、硝酸、フッ酸の混酸、濃水酸化ナトリウム溶液には溶けます。