• 【矽的應用簡介】

• 矽的原子結構決定了矽原子具有一定的導電性，但由于矽晶體中沒有明顯的自由電子，因此導電率不及金屬，且随溫度升高而增加，因而具有半導體性質。國際上通常把商品矽分成金屬矽和半導體矽，金屬矽主要用來制作多晶矽、單晶矽、矽鋁合金及矽鋼合金的化合物。半導體矽用于制作半導體器件。總體來講，矽主要用來制作高純半導體、耐高溫材料、光導纖維通信材料、有機矽化合物、合金等，被廣泛應用于航空航天、電子電氣、建築、運輸、能源、化工、紡織、食品、輕工、醫療、農業等行業。
• 【高純半導體】

• 高純的單晶矽是重要的半導體材料，可制成二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路（包括人們計算機内的芯片和CPU），還可以做成太陽能光伏電池，将輻射能轉變為電能，2012年中國已經超越歐洲、日本成為世界太陽能電池生産第一大國。
• 【耐高溫材料】
• 矽可用來制作金屬陶瓷複合材料，這種材料繼承了金屬和陶瓷的各自優點，同時還彌補了兩者不足，具有耐高溫、富韌性、可切割等優點。第一架航天飛機“哥倫比亞号”正是靠着矽瓦拼砌的外殼才抵擋住了飛機高速穿行稠密大氣時摩擦産生的高溫。
• 【光導纖維通信材料】
• 純二氧化矽可拉制出高透明度的玻璃纖維，該纖維是光導纖維通信的重要材料，這種通信方式代替了笨重的電纜，通信容量高，不受電、磁幹擾，不怕竊聽，具有高保密性。光導纖維通信使得人類的生活發生了革命性的巨變。
• 【有機矽化合物】

• 矽的有機化合物，将矽優良的無機性能與有機材料性能相結合，使有機矽化合物别具一格，開辟了新的領域。其具備了表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性，主要應用于密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有機矽數量和品種的持續增長，應用領域不斷拓寬，有機矽已經成為化工新材料界獨樹一幟的重要産品體系，許多有機矽品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
• 有機矽材料按其形态的不同可分為：矽烷偶聯劑（有機矽化學試劑）、高溫硫化矽橡膠、液體矽橡膠、矽油（矽脂、矽乳液、矽表面活性劑）、矽樹脂、複合物等。如有機塑料可以做成性能優良的防水布料，地鐵四壁噴塗有機矽可以解決滲水問題，古文物、雕塑等外表塗層也是有機矽化合物。矽油可做成一種很好的潤滑劑。矽橡膠可以作為絕緣材料，也可作為醫用高分子材料，受我國紡織、電子、醫療、日化等終端行業分布、需求影響，矽橡膠在有機矽下遊産品中占據了半壁江山。

• 矽橡膠依靠其更好的特性已經逐漸被制品行業接受并在部分領域逐漸成為大衆橡膠，且随着近幾年終端行業的發展，作為有機矽第二大産品的矽油也受到越來越多的關注，在紡織、電子、造紙等領域，矽油已經成為生産高品質産品必不可少的生力軍，預計在2015年表觀消費量将達到36萬噸，增幅将達到44%，矽油在有機矽下遊産品中的比例将趨向歐美等發達國家。
• 在我國有機矽行業下遊産品的可持續發展過程中，矽橡膠發展潛力逐漸趨向平穩，而矽油、矽烷偶聯劑将成為下遊産品重點發展方向，且持續性較強。

• 一直以來，我國有機矽最大的下遊産品是矽橡膠，矽橡膠最大的終端應用領域是建築行業，這種結構在短期内仍将持續，近兩年我國房地産行業發展迅速，建築幕牆以及塗料行業對有機矽産品的需求逐年遞增。2014年兩會結束，新型城鎮化的影響開始體現，《國家新型城鎮化規劃(2014-2020年)》，由新華社授權發布。規劃提出發展目标，即“常住人口城鎮化率達到60%左右，戶籍人口城鎮化率達到45%左右。”
• 近幾年，越來越多的有機矽企業開始重視産品的高附加值、新産品的研發，在各種高端領域，如醫藥、精細電子等，有機矽産品開始受到應用，對進口有機矽産品的依賴度開始減弱，并且随着技術的不斷完善，後期有機矽産品在高端行業中的比例将會越來越大。

• 【矽類合金】
• 矽與其他金屬可以制成合金，以此來提升其金屬性能。矽制成的合金主要包括：矽鋁合金、矽銅合金、矽鐵合金、矽錳合金等。
• 矽鋁合金中矽元素的存在能夠改善合金的流動性，降低熱裂傾向，減少疏松，提高氣密性。這類合金具有較好的耐腐蝕性能和中等的機加工性能，具有中等強度和硬度，使塑性較低，用于制造低中強度的形狀複雜的鑄件，如蓋闆、電機殼、托架等，也用作釺焊焊料。
• 矽銅合金用于細化晶粒，提高導電性。

矽鐵合金

• 矽鐵合金是矽和鐵組成的鐵合金。矽鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或矽石）為原料，用電爐冶煉制成的鐵矽合金。由于矽和氧很容易化合成二氧化矽，所以矽鐵常用于煉鋼時作脫氧劑，同時由于SiO2生成時放出大量的熱，在脫氧的同時，對提高鋼水溫度也是有利的。在鑄鐵工業中用作孕育劑和球化劑。在鑄鐵中加入一定量的矽鐵能阻止鐵中形成碳化物、促進石墨的析出和球化，因而在球墨鑄鐵生産中，矽鐵是一種重要的孕育劑（幫助析出石墨）和球化劑。同時，矽鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應用于低合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工矽鋼之中，矽鐵在鐵合金生産及化學工業中，常用作還原劑。75#矽鐵在皮江法煉鎂中常用于金屬鎂的高溫冶煉過程中，将CaO.MgO中的鎂置換出來，每生産一噸金屬鎂就要消耗1.2噸左右的矽鐵，對金屬鎂生産起着很大的作用。另外，磨細或霧化處理過的矽鐵粉，在選礦工業中可作為懸浮相。在焊條制造業中可作為焊條的塗料。高矽矽鐵在化學工業中可用于制造矽酮等産品。在以上這些用途中，煉鋼工業、鑄造工業和鐵合金工業是矽鐵的最大用戶。它們共消耗約90%以上的矽鐵。在各種不同牌号的矽鐵中，目前應用最廣的是75%矽鐵。在煉鋼工業中，每生産1t鋼大約消耗3-5kg75%矽鐵。

矽錳合金

• 矽錳合金是由錳、矽、鐵及少量碳和其它元素組成的合金，是一種用途較廣、産量較大的鐵合金。錳矽合金是煉鋼常用的複合脫氧劑，又是生産中低碳錳鐵和電矽熱法生産金屬錳的還原劑。錳和矽是碳鋼中所用的主要合金元素。錳是煉鋼過程中最主要的脫氧劑之一，幾乎所有的鋼種都需要用錳來脫氧。因為用錳來脫氧時所生成的氧産物熔點較低，易于上浮；錳還能增大矽和鋁等強脫氧劑的脫氧效果。所有的工業鋼都需加入少量的錳作為脫硫劑，使鋼能進行熱軋、鍛造及其它工藝而不緻斷裂，錳還是各鋼種中最重要的合金元素，在合金鋼中也會添加15%以上的錳以增加鋼的結構強度。矽是生鐵和碳鋼中僅次于錳的最重要的合金元素。在鋼生産中，矽主要用作熔融金屬的脫氧劑，或作為合金添加劑使鋼增加強度和改善其性能。矽還是一種有效的石磨化介質，它能使鑄鐵中的碳變成遊離的石磨碳。加入标準灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的矽可達4%。而大量的錳和矽都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的：錳鐵、矽錳和矽鐵。

• 【其他用途】
• 矽在提高植物對非生物和生物逆境抗性中的作用很大，是植物抵禦逆境、調節植物與其他生物之間相互關系所必需的化學元素。如矽可以提高植物莖稈的硬度，矽可以提高植物對幹旱、鹽脅迫、紫外輻射以及病蟲害等的抗性。矽可以提高水稻對稻縱卷葉螟的抗性，施用矽後水稻對害蟲取食的防禦反應迅速提高，矽對植物防禦起到警備作用。水稻在受到蟲害襲擊時，矽可以警備水稻迅速激活與抗逆性相關的茉莉酸途徑，茉莉酸信号反過來促進矽的吸收，矽與茉莉酸信号途徑相互作用影響着水稻對害蟲的抗性。

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