Jakie są właściwości krzemu?

Fizyczne właściwości krzemu różnią się znacznie w swojej naturalnej formie w porównaniu z jego udoskonaleniem lub jako część struktury złożonej. Jest oficjalnie sklasyfikowany jako metaloid, co oznacza, że ​​ma fizyczne właściwości zarówno przewodów metalowych, jak i izolatorów niebędących metalami. W swojej surowej postaci krzem występuje w około 25% stężeniu piasku i jest udoskonalany do powszechnych zastosowań w produkcji szklanych naczyń kuchennych, które dobrze zachowują ciepło, w ozdobnych produktach z wielu odmian i jako składnik betonu. Związki krzemu mają szereg zastosowań przemysłowych ze względu na ich trwałość i zdolność do wytrzymania wysokich temperatur, dzięki czemu właściwości krzemu są przydatne w przypadku takich produktów, jak ścierki węglikowe, krzemowe emalia, a silikonowe uszczelki i szczeliwa.

, gdy udoskonalono jako półprzewodnikowy silikon (SGS), krzem jest co najmniej 99,999%. SGS jest następnie domieszkowane lub wszczepione, z drobnymi poziomami atomów boru lub fosforu w lewvel około jednego atomu każdego na jeden miliard atomów krzemu. Zmienia to właściwości krzemu z izolacji na naturę półprzewodnikową, dzięki czemu jest użyteczny w produkcji mikroczipów.

Właściwości chemiczne krzemu obejmują jego zdolność do łatwego łączenia się z tlenem i łatwo tworzy się w struktury amorficzne lub krystaliczne w temperaturze pokojowej. Jego bardzo wysoka temperatura topnienia 2570 ° Fahrenheita (1 410 ° Celsjusza) powoduje, że związki materiału przydatne w szerokiej gamie procesów przemysłowych. Zetrzywia również z metaliami, takimi jak stal, mosiądz i aluminium dla części motoryzacyjnych, co czyni je silniejszymi i bardziej trwałymi. Właściwości mechaniczne krzemu sprawiają, że jest to jeden z najczęstszych elementów stosowanych w handlu budynkiem dla wszystkiego, od kaulków po cegły i związki ceramiczne.

Pomimo jego reputacji jako stabilnego elementu właściwościsilikonu w połączeniu z azotanem potasu zastosowano również do tworzenia materiałów wybuchowych. Badania od 2011 r. Wykazały swój wybuchowy charakter jako chemikalia w połączeniu z azotanem gadolinu, co jest równoważne z wydajnością wybuchową zwykłego prochu. Zastosowania odkrycia mogą obejmować rozwój mikroczipów z wrażliwymi danymi lub strukturami, które można zniszczyć przez zdalny sygnał, gdy wpadają w niewłaściwe ręce.

Dwutlenek krzemowy lub SiO 2 jest obecnie znany jako najliczniejszy element skorupy ziemskiej po tlenu, stanowiąc około 28% masy skorupy. Ponad 1 000 000 ton krzemowych przetworzono w przydatne formy z 1999 r., A prawie połowa tej produkcji wynosi 400 000 ton metrycznych z Chin. Źródła dla materiału to zwykły piasek, kwarc i inne krystaliczne minerały, takie jak ametyst. Jest również obecny w znacznych ilościach w kamieniach półprzewodnikowych, takich jak Agate, Jasper i Opal.

dIscovery of Silicon i jego nieruchomości odbyły się w latach 1789–1854 przez pracę naukowców z wielu narodów, poczynając od francuskiego chemika znanego jako ojciec chemii, Antoine Lavoisier, najpierw proponując, że kwarc był tlenek niezidentyfikowanego pierwiastka. W 1800 roku kilku chemików izolowało próbki krzemu, w tym angielski Humphry Davy w 1808 roku, francuscy chemicy Joseph Gay-Lusssac i Louis Thenard w 1811 r., A szwedzki chemik Jons Berzelius w 1824 r. Scottish Chemish Thomas Thomson oficjalnie wymienił element Silicon w 1831 r. Pierwszy stosunkowo czysty krystaliczny krzem. Element został wprowadzony do produkcji komercyjnej gumy silikonowej i smarów w 1943 r., A do 1958 r. Pierwszy zintegrowany obwód z wbudowanymi tranzystorami wyprodukowano z krzemionowym podłożem.