Si • Numéro de commande 14
Silicon
Le silicone est un semi-métal du groupe carbone. Le silicium pur et élémentaire a une couleur gris-noir et a un métallisé typique, souvent bronze à bluish gloss. C'est le deuxième élément le plus courant de la croûte terrestre. Seul l'oxygène est plus fréquent. L'eau similaire a silicium une anomalie de densité: Sa densité est plus élevée sous forme liquide que sous forme solide.
Dans la nature, le silicium pur ne se trouve pas parce qu'il est trop réactif. Il est pratiquement présent dans toutes les roches. Le nom de Silicon est donc également dérivé du latin «silex» ou «silicis», qui signifie «pierre de feu».
En raison de sa structure atomique, le silicium est le semi-conducteur le plus important du secteur électronique et technologique.
Le silicone est un élément de trace vital pour le corps humain, qui est principalement absorbé par les aliments végétaux. C'est un composant précieux du tissu conjonctif.
La Chine est le pays le plus important de silicium métallurgique. L'Allemagne, les États-Unis et le Japon sont en tête de la production de silicium à haute pureté pour les semi-conducteurs.
En raison de son importance dans la production de puces semi-conducteurs, le marché électronique et la production d'énergie solaire, le silicium métal est considéré comme une matière première stratégique dans l'UE.
Les composés contenant du silicium ont longtemps été une partie majeure de l'histoire de l'humanité comme matériaux de construction. En raison de leurs tranchants tranchants, les roches contenant du silicium ont été utilisées comme outils déjà à l'âge de la pierre. L'obsidien comme matériau d'outils particulièrement approprié a déjà été miné et échangé dans les temps préhistoriques.
La production de verre de sable à quartz a commencé autour de 3500 v. Chr. en Mésopotamie et en Egypte.
Comme élément, le silicium a probablement été produit pour la première fois par Antoine Lavoisier en 1787 et indépendamment de Humphry Davy en 1800, mais mal gardé pour une connexion.
En 1811, le chimiste Joseph Louis Gay-Lussac et Louis Jacques Thénard (cf. Thénards Blue) en silicium impur et amorphe.
Le Silent de Jöns Jakob Berzelius a d'abord reconnu la nature élémentaire du silicium et lui a donné son nom.
Le terme anglais «silicon» a été proposé en 1831 par l’Anglais Thomas Thomson. La fin est censée être fondée sur la relation chimique avec le carbone (voir aussi ce qui suit: c) indiquer.
Le premier silicium cristallin pur a été produit en 1854 par électrolyse du chimiste français Henri Etienne Sainte-Claire Deville.
Vers le tournant du siècle, la première production de silicium technique a commencé par réduire le sable à quartz avec du charbon dans le four à arc.
En 1916, la société DuPont a commencé la grande production de silicium métal pour alliages d'acier.
Milieu 20e La nécessité de silicium haute pureté pour les transistors est apparue au siècle et a conduit au développement du processus Siemens, qui a été développé à partir de la phase gazeuse séparation de la silane (SiH4) et la décomposition à la silicium ultrapure. Le début de l'âge de silicium a donc été admis dans la technologie des semi-conducteurs.
Le silicone est utilisé industriellement sous diverses formes, selon le degré de pureté et la structure chimique.
Le dioxyde de silicium, c'est-à-dire le sable à quartz, est le matériau de base pour le verre.
Le ferrosilizium est largement utilisé dans la métallurgie. C'est un pré-alloy pour la production d'acier et de fonte et un pré-produit pour la production de silicium à haute pureté pour le marché photovoltaïque et semi-conducteur. Le ferrosilizium est également utilisé comme agent de réduction pour l'extraction des métaux.
Silicium métallurgique, obtenu à partir de sable quartz, est utilisé en alliages d'aluminium dans la construction légère (industrie automobile). Environ la moitié du silicium métal produit entrer dans ce secteur.
Polysilicon de haute pureté ayant une pureté de plus de 99 pour cent (haute pureté) et silicium monocristalline hautement pur sont produits à partir de silicium métal. Le polysilicon est utilisé dans les cellules solaires et dans l'industrie des semi-conducteurs. Le silicium monocritique est utilisé dans les puces informatiques, les processeurs et les appareils électroniques haute performance.
Les minéraux silicates importants sont l'argile, le feldspath, l'olivine, le pyroxène, les amphiboles, le mica et les zéolites. Le sable de Quartz est particulièrement adapté à la production de silicium. Puisque le silicium est le deuxième élément le plus courant de la croûte terrestre, il est largement utilisé.
Le silicium métallurgique ayant une pureté de 98 à 99 pour cent est obtenu par réduction du sable à quartz avec du charbon dans les fourneaux de souffle.
Le silicium à haute pureté est produit à partir de silicium métallurgique au moyen du processus Siemens ou dans le réacteur à lit fluidisé.
La production de silicium métal est extrêmement énergétique. La Chine est dominée par la production mondiale avec des entreprises telles que Hoshine Silicon et Tongwei, avec une part de marché de 70 à 80 pour cent.
La production annuelle de silicium-métal est d'environ 3,3 à 3,8 millions de tonnes.
Le carbure en aluminium, en silicium et le manganèse silicique peuvent remplacer le ferrosilicon dans certaines applications.
L'arrénide gallium et l'allemand sont les substituts les plus importants pour le silicium dans les applications semi-conductrices.