Hvad er egenskaberne ved silicium?
De fysiske egenskaber ved silicium varierer betydeligt i sin naturlige form versus efter at den er blevet raffineret eller som en del af en sammensat struktur. Det er officielt klassificeret som en metalloid, hvilket betyder, at det har fysiske egenskaber hos både metalledere og ikke -metalisolatorer. I sin rå form findes silicium i ca. 25% koncentration i sand og raffineres til almindelig anvendelse til fremstilling af glasskogegrej, der bevarer varme godt, i prydglasprodukter af mange sorter og som en ingrediens i beton. Forbindelser af silicium har en række industrielle anvendelser på grund af deres holdbarhed og evne til at modstå høje temperaturer, hvilket gør egenskaberne ved silicium nyttige til produkter som carbid abrasiver, silikatemaligheder og silikonpakninger og fugemasser.
Når det raffineres som halvledende silicon (SGS), er silicon isolator. SGS er derefter dopet eller implanteret med små niveauer af enten bor- eller fosforatomer ved en LEVEL af ca. et atom af hver pr. En milliard atomer af silicium. Dette ændrer egenskaberne ved silicium fra en isolerende til halvledende karakter, så det er nyttigt til fremstilling af mikrochips.
De kemiske egenskaber ved silicium inkluderer dens evne til let at kombinere med ilt og let dannes til enten amorfe eller krystallinske strukturer ved stuetemperatur. Dets meget høje smeltepunkt på 2.570 ° Fahrenheit (1.410 ° Celsius) gør forbindelser af materialet nyttigt i en lang række industrielle processer. Det legeringer også let med metaller, såsom stål, messing og aluminium til bildele, hvilket gør dem stærkere og mere holdbare. De mekaniske egenskaber ved silicium gør det også til et af de mest almindelige elementer, der bruges i bygningshandelen til alt fra pleje til mursten og keramiske forbindelser.
På trods af sit omdømme som et stabilt element, egenskaberneaf silicium i kombination med kaliumnitrat er også blevet brugt til at fremstille sprængstoffer. Forskning fra 2011 har vist sin eksplosive karakter som et kemikalie i kombination med gadoliniumnitrat, hvilket svarer til det eksplosive udbytte af almindeligt krutt. Anvendelser til opdagelsen kan omfatte udvikling af mikrochips med følsomme data eller strukturer, der kan ødelægges af et fjernt signal, når de falder i de forkerte hænder.
Siliciumdioxid eller SIO 2 er nu kendt for at være det mest rigelige element i jordskorpen efter ilt, der består af ca. 28% af skorpens masse. Over 1.000.000 tons silicium blev behandlet til nyttige former fra 1999, hvor næsten halvdelen af denne produktion ved 400.000 tons kom fra Kina. Kilder til materialet er almindeligt sand, kvarts og andre krystallinske mineraler såsom ametyst. Det er også til stede i betydelige mængder i semi-dyreagtige sten såsom agat, jasper og opal.
dIscovery af silicium og dens egenskaber fandt sted mellem 1789 og 1854 af forskere fra mange nationer, der startede med den franske kemiker, der blev kendt som Fader til kemi i dag, Antoine Lavoisier, der først foreslog, at kvarts var et oxid af et uidentificeret element. Gennem 1800'erne isolerede flere kemikere prøver af silicium, herunder den engelske Humphry Davy i 1808, de franske kemikere Joseph Gay-Lusssac og Louis Thenard i 1811, og den svenske kemiker Jons Berzelius i 1824. Den skotske kemist Thomas Thomson udpegede officielt elementet Silicon i 1831, og i 1854, den fransk kemistiske kemist og minere, der officielt navngav elementet Silicon i 1831 og, i 1854, den fransk kemiker og minere Henri de Ville producerede den første relativt rene krystallinske silicium. Elementet blev sat i kommerciel produktion til silikonegummi og fedt i 1943, og i 1958 blev det første integrerede kredsløb med indbyggede transistorer fremstillet med et siliciumsubstrat.