Physikalische Eigenschaften von metallischem Silizium (Siliziummetall):
Atombau:
Atomnummer: 14
Atomgewicht:28.085 g/mol
Kristallstruktur:Diamond -Kubikgitter (ähnlich wie Diamant und Germanium).
Aussehen und Zustand:
Bläulich-grauer, spröde kristalline Feststoff mit einem metallischen Glanz.
Fest bei Raumtemperatur und Standarddruck.
Wärmeeigenschaften:
Schmelzpunkt:1.414 Grad (2.577 Grad F).
Siedepunkt:3.265 Grad (5.909 Grad F).
Wärmeleitfähigkeit:~ 149 W/m · k (ausgezeichneter Wärmeleiter für einen Halbleiter).
Wärmeausdehnungskoeffizient:2,6 × 10 ° K⁻¹ (niedriger Expansion verringert die thermische Spannung).
Elektrische Eigenschaften:
Halbleiter mit einem elektrischen Widerstand von ~ 2,3 × 10³ Ω · m bei 20 Grad.
Die Leitfähigkeit nimmt mit der Temperatur zu (intrinsisches Halbleiterverhalten).
Mechanische Eigenschaften:
Dichte:2,33 g/cm³ (2330 kg/m³).
Mohs Härte:~ 6,5 (vergleichbar mit Quarz).
Sprödigkeit:Sehr spröde; Mangels Duktilität und Formbarkeit.
Young's Modul:130-188 gpa (steifes Material).
Optische Eigenschaften:
Reflektiert Infrarotlicht effektiv.
Brechungsindex: ~ 3,5 (bei Wellenlängen in der Nähe von Infrarot).
Magnetische Eigenschaften:
Diamagnetisch (durch Magnetfelder schwach abgestoßen).
Isotope:
Natürlich vorkommende Isotope: ²⁸si (92,23%), ²⁹si (4,67%), ³⁰SI (3,10%).
Schlüsselunterschiede:
Metallurgical-grade silicon (~98-99% purity) is less refined and more brittle than ultra-high-purity silicon (>99,99%) in Elektronik verwendet.
Die Diamond -Kubikstruktur von Silizium trägt zu ihrer Sprödigkeit und einem hohen Schmelzpunkt bei.
Anwendungen durch physikalische Eigenschaften:
Wärmeleitfähigkeit:In Kühlkörper für Elektronik verwendet.
Halbleiter:Basis für integrierte Schaltungen und Solarzellen.
Niedrige thermische Expansion:Ideal für Hochtemperaturumgebungen (z. B. Ofenkomponenten).
