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化学品生产商 (1998年起) | ||||
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化学品生产商 (1986年起) | ||||
产品分类 | 无机化工 >> 单质 |
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英文名 | Silicon |
别名 | Silicone; Silicon powder |
产品名称 | 硅; 工业硅; 结晶硅; 多晶硅; 硅粉; 金属硅 |
分子式 | Si |
分子量 | 28.08 |
CAS 登录号 | 7440-21-3 (90337-93-2) |
EC 号码 | 231-130-8 |
分子行输入简码 SMILES |
[Si] |
密度 | 2.33 |
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熔点 | 1410 ºC |
沸点 | 2355 ºC |
水溶性 | 不溶 |
危险品标志 |
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危害标签 | H228 说明 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
防护标签 | P210-P240-P241-P280-P370+P378 说明 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
危害分类 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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SDS | 化学品安全技术说明书参考文本 危险化学品 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
硅是一种化学元素,符号为 Si,原子序数为 14。它是一种准金属,这意味着它同时具有金属和非金属的性质。硅是地壳中第二丰富的元素,约占重量的 27.7%。它主要以二氧化硅 (SiO2) 或硅酸盐的形式存在,例如在沙子、石英和各种矿物中。硅的发现及其后续应用对于推动现代技术的发展至关重要,特别是在电子和材料科学领域。 硅的发现可以追溯到 19 世纪初。该元素于 1824 年由瑞典化学家 J?ns Jacob Berzelius 首次分离出来,他使用了一种用钾还原四氟化硅 (SiF4) 的工艺。在此之前,人们知道硅化合物,但尚未将其确定为元素本身。Berzelius 的工作为硅的研究奠定了基础,尽管它的全部潜力还需要几十年才能实现。 硅最重要的应用是在电子领域。硅在半导体的发展中起着关键作用,半导体是现代电子设备(如计算机、智能手机和太阳能电池)的基本组件。硅的半导体特性的发现彻底改变了电子行业。硅用于制造晶体管、二极管和集成电路,这些是几乎所有电子设备的基石。它在某些条件下导电,而在其他条件下充当绝缘体,使其能够在广泛的应用中控制电信号。 20 世纪 40 年代和 50 年代硅基晶体管的发展标志着现代电子时代的开始。这一进步导致了更小、更高效、更实惠的电子设备的诞生,尤其是 20 世纪 70 年代微处理器的出现。硅微芯片实现了电子产品的小型化,从而带来了计算、电信和娱乐技术的创新。 硅的另一个重要应用是太阳能电池的生产。硅基光伏电池是当今世界上使用最广泛的太阳能电池类型。这些电池利用光伏效应将阳光转化为电能,光伏效应中硅吸收光子并产生电流。硅基太阳能电池效率高且成本相对较低,使其成为向可再生能源过渡的关键技术。随着全球对清洁能源的需求不断增加,硅在太阳能生产中的作用预计将继续增长。 除了电子和能源应用外,硅还广泛应用于建筑行业。二氧化硅或硅石是水泥、混凝土和玻璃的关键成分,而水泥、混凝土和玻璃是建筑行业必不可少的材料。硅石还用于陶瓷生产,有助于提高各种产品的耐用性和耐热性。硅化合物(如有机硅)广泛用于各种消费品,包括润滑剂、粘合剂、密封剂和医疗器械。有机硅以其柔韧性、耐高温和防水性能而闻名,使其在工业应用中用途广泛。 近年来,对先进材料的研究已导致硅基化合物的开发,可用于各种高科技应用。例如,碳化硅 (SiC) 是一种具有出色强度、热稳定性和电导率的半导体材料。碳化硅用于高功率电子设备,例如电动汽车充电系统和电源转换设备,因为它能够在比传统硅基设备更高的温度和电压下工作。此外,人们正在探索将硅纳米材料用于药物输送系统、高性能电池和高级涂层等领域。 尽管硅有多种应用,但它确实有局限性。例如,虽然硅是电子器件的优良材料,但它并不适用于某些高频或高功率应用,这导致了替代半导体的发展,例如氮化镓 (GaN) 和砷化镓 (GaAs)。尽管如此,硅仍然是半导体行业的主导材料,研究不断旨在提高其性能并扩大其应用范围。 硅的发现及其应用对技术和工业产生了深远的影响。它在电子、可再生能源、建筑和消费品中的多功能性凸显了它在现代生活中的重要性。随着材料科学的不断进步,硅无疑将继续成为塑造未来技术的核心要素。 |
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