硅 Silicon

编号系统

CAS号：7440-21-3

MDL号：MFCD00085311

EINECS号：231-130-8

RTECS号：VW0400000

BRN号：暂无

PubChem号：24856223

物性数据

1.性状：黑褐色无定形非金属粉末。^[1]

2.熔点（℃）：1410^[2]

3.沸点（℃）：2355^[3]

4.相对密度（水=1）：2.30（20℃）^[4]

5.饱和蒸气压（kPa）：0.13（1724℃）^[5]

6.临界压力（MPa）：53.6^[6]

7.溶解性：不溶于水，不溶于盐酸、硝酸，溶于氢氟酸、碱液。^[7]

毒理学数据

1.急性毒性^[8]   LD50：3160mg/kg（大鼠经口）

2.刺激性   暂无资料

生态学数据

1.生态毒性  暂无资料

2.生物降解性  暂无资料

3.非生物降解性   暂无资料

分子结构数据

1、摩尔折射率：无可用的

2、摩尔体积（cm³/mol）：无可用的

3、等张比容（90.2K）：无可用的

4、表面张力（dyne/cm）：无可用的

5、介电常数：无可用的

6、极化率：无可用的

7、单一同位素质量：27.974732 Da

8、标称质量：28 Da

9、平均质量：28.0833 Da

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:0

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积0

7.重原子数量:1

8.表面电荷:0

9.复杂度:0

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，是典型的半导体。在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。在高温下能与氧气等多种元素化合。具有硬度高、不吸水、耐热、耐酸、耐磨和耐老化等特点。硅在自然界分布极广，地壳中约含27.6％，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。

2.生产设备要密闭，车间通风应良好。生产人员工作时要佩戴防毒口罩，密闭眼镜，穿工作服等劳动保护用品，以防止呼吸器官、眼睛和皮肤接触。中毒者应立即转移到新鲜空气中进行人工呼吸、输氧，注射葡萄糖及强心剂，并迅速送医院治疗。

3.硅粉与钙、碳化铯、氯、氟化钴、氟、三氟化碘、三氟化锰、碳化铷、氟化银、钾钠合金剧烈反应。粉尘遇火焰或与氧化剂接触发生反应，有中等程度的危险性。

4.稳定性^[9]  稳定

5.禁配物^[10]  强氧化剂、水蒸气

6.避免接触的条件^[11]  潮湿空气

7.聚合危害^[12]  不聚合

贮存方法

储存注意事项^[13] 储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。库温不宜超过35℃。远离火种、热源。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

合成方法

1.三氯氢硅法：将干燥的硅粉加入合成炉中，与通入的干燥氯化氢气体在280～330℃有氯化亚铜催化剂存在下进行氯化反应，反应气体经旋风分离除去杂质，再用氯化钙冷冻盐水将气态三氯氢硅冷凝成液体，经粗馏塔蒸馏和冷凝，除去高沸物和低沸物，再经精馏塔蒸馏和冷凝，得到精制三氯氢硅液体。纯度达到7个“9”以上、杂质含量小于1×10-7，硼要求在0.5×10-9以下。提纯后的三氯氢硅送入不锈钢制的还原炉内，用超纯氢气作还原剂，在1050～1100℃还原成硅，并以硅芯棒为载体，沉积而得多晶硅成品。其反应式如下：

图XIV-6 硅的制取装置

2.用SiO2含量大约为95％的硅石和灰分少的焦炭混合，加热到1900℃左右进行还原。此方法制得的硅纯度为97%～98%，被称作金属硅。再将金属硅融化后进行重结晶，用酸除去杂质，得到纯度为99.7%～99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅，还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式，再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如需得到高纯度的硅，则需要进行进一步的提纯处理。

3.用ＳｉＯ２含量大约为95%的硅石和灰分少的焦炭混合，用1000～3000ｋＶＡ开式电弧炉，加热到1900℃左右进行还原。

用途

1.高纯的单晶硅是重要的半导体材料。金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。光导纤维通信，最新的现代通信手段。性能优异的硅有机化合物。硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的形式使用(如硅铁合金)，用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。制造硅烷和硅酮。制造硅有机化合物、合金、耐火材料等。

2.主要用于半导体、合金、有机硅高分子材料。高纯的单晶硅是重要的半导体材料。用作二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路材料。在开发能源方面也是一种很有前途的材料，可以制造太阳能电池等。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，耐高温，富韧性，可以切割，集合了金属和陶瓷的优点，是金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。用纯二氧化硅制得的高透明度的玻璃纤维，光纤通信容量高，且不受电、磁干扰，并具有高度的保密性，可用于光导纤维通信。硅有机化合物可作为塑料、涂料等，得到了广泛应用。

3.用于制造合金、有机硅化合物和四氯化硅等，是一种极重要的半导体材料。^[14]

安全信息

危险运输编码：暂无

危险品标志：暂无

安全标识：暂无

危险标识：暂无

文献

[1~14]参考书：危险化学品安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

备注

暂无

表征图谱