Vilka är egenskaperna hos kisel?

De fysiska egenskaperna hos kisel varierar avsevärt i sin naturliga form kontra efter att den har förfinats, eller som en del av en sammansatt struktur.Det klassificeras officiellt som en metalloid, vilket innebär att den har fysiska egenskaper hos både metallledare och icke -metallisolatorer.I sin råa form finns kisel i ungefär en 25% koncentration i sand och förfinas för vanliga användningar vid tillverkning av glaskokare som behåller värmen väl, i prydnadsglasprodukter av många sorter och som en ingrediens i betong.Föreningar av kisel har en rad industriella användningsområden på grund av deras hållbarhet och förmåga att motstå höga temperaturer, vilket gör egenskaperna hos kisel användbara för produkter som karbid slipmedel, silikatemaljer och silikonpackningar och tätningsmedel.

När de förfinas som halvledarkvalitetssilikonkonconon(SGS), kisel är minst 99.9999% ren, vilket gör det till en total isolator.SGS dopas sedan eller implanteras med minutnivåer av antingen bor- eller fosforatomer på en nivå av cirka en atom av vardera per miljarder atomer av kisel.Detta förändrar egenskaperna hos kisel från en isolerande till halvledande natur, så att det är användbart vid tillverkning av mikrochips.

De kemiska egenskaperna hos kisel inkluderar dess förmåga att enkelt kombineras med syre och att lätt formas till antingen amorf eller kristallintrukturervid rumstemperatur.Dess mycket höga smältpunkt på 2 570 deg;Fahrenheit (1 410 deg; Celsius) gör föreningar av materialet användbara i ett brett utbud av industriella processer.Det legeringar lätt med metaller, såsom stål, mässing och aluminium för bildelar, vilket gör dem starkare och mer hållbara.De mekaniska egenskaperna hos kisel gör det också till ett av de vanligaste elementen som används i byggnadshandeln för allt från caulks till tegel och keramiska föreningar.

Trots dess rykte som ett stabilt element har kiselegenskaperna i kombination med kaliumnitrat varitAnvänds också för att göra sprängämnen.Forskning från och med 2011 har visat sin explosiva natur som en kemikalie i kombination med gadoliniumnitrat, vilket motsvarar det explosiva utbytet av vanlig krutt.Ansökningar om upptäckten kan inkludera utvecklingen av mikrochips med känsliga data eller strukturer som kan förstöras av en fjärrsignal när de faller i fel händer.

Kiseldioxid, eller SIO ₂ , är nu känd för att vara den vanligasteElement i jordskorpan efter syre, innefattande cirka 28% av skorpmassan.Över 1 000 000 ton kisel behandlades till användbara former från 1999, med nästan hälften av denna produktion på 400 000 ton som kom från Kina.Källor för materialet är vanlig sand, kvarts och andra kristallina mineraler som ametist.Det finns också i betydande mängder i halvädelstenar som Agate, Jasper och Opal.

Upptäckten av kisel och dess egenskaper ägde rum mellan 1789 och 1854 av forskarnas arbete från många nationer, med början med den franska kemisten känd som kemiens far idag, Antoine Lavoisier, och föreslog först att kvarts var en oxid av en oidentifieradelement.Under 1800-talet isolerade flera kemister prover av kisel, inklusive den engelska Humphry Davy 1808, de franska kemisterna Joseph Gay-Lusssac och Louis Denard 1811, och den svenska kemisten Jons Berzelius 1824. Den skotska kemisten Thomas Thomson officiellt kallade elementetKisel 1831 och 1854 producerade den franska kemisten och minerologen Henri de Ville det första relativt rena kristallina kisel.Elementet placerades i kommersiell produktion för silikongummi och fett 1943, och 1958 tillverkades den första integrerade kretsen med inbyggda transistorer med ett kiselsubstrat.