工业用金属铝,金属硅具有什么性能?如题

Question

工业用金属铝,金属硅具有什么性能?
如题

Answer 1

铝的化学性质比铁活泼,不易还原,因此从矿石中冶炼铝也就比较困难.这样,铝一向被称为“年轻的金属”.据世界化学史记载,金属铝是在1825年才被英国化学家戴维制得的.
　　现在,铝很普遍.我们平常使用的硬币,便是铝做的.在厨房里,铝锅、铝饭盒、铝匙、铝盆、铝勺、铝镬…….然而,在一百多年前,铝却被认为是一种稀罕的贵金属,价格比黄金还贵,以至被列为“稀有金属”之一.
　　其实,这是不足为奇的.因为铝的价值贵*,完全取决于炼铝工业的水平.在一百多年前,人们使用金属钠Na来制取铝.钠很贵,当然铝就更贵了.直到十九世纪末,人们发明了大量生产铝的新方法——在冰晶石和矾土（氧化铝）的熔融混合物中通入电流进行电解.这时,铝才开始走向大工业,走向生活的每一个角落.
　　铝,是银白色的轻金属（比重只有2.7）.人们常把铝叫做“钢精”.纯净的铝很软,可以压成很薄的箔,现在包糖果、香烟的“银纸”,其实大都是铝箔.纯铝的导电性很好,又轻盈,人们常用它来代替铜,制造电线,特别在远距离送电时,多用铝线来代替铜线,可以减少电线杆等设备.无产阶级文化大革命以来,我国大力发展“以铝代铜”,攻克了“以铝代铜”的技术关键——铝的焊接技术,制成了各种马力的铝线电机,节约了大量的铜.纯铝也大量用于化学、半导体与电子学的研究及光学仪器的生产上.纯铝能很好的反射光线,所以探照灯的灯罩常常用纯铝做.
　　不过,纯铝太软了些,平常人们总是往里加入少量的铜Cu、镁Mg、锰Mn等,制成坚硬的铝合金——“硬铝”.铝和铝合金美观、轻盈而又不易锈蚀,用途很广.例如前些年有人统计,一架飞机中约有五十万个用铝做的铆钉!机身、机翼、机尾、螺旋桨、引擎也离不了铝和铝合金,据统计,铝和铝合金占飞机总重的70%左右.如果火车的车皮都用铝做,重量将大大减轻,机车牵引效率也可提高.铝制的舰艇,不仅速度快、不被海水浸蚀,而且没有磁性,不为磁性水雷所发现,军事上十分重要.最近几年铝合金又成为制造人造卫星、火箭的重要材料.此外,在运输部门,铝也被用来制造高速度的机车、桥梁、输油车的油罐以及船只和汽车中的某些零件；在建筑工业上,用铝作骨架、铝梁、空心铝壁板以及各种铝制构件.
　　铝是银白色的,可是铝制品用没多久,表面常变得白蒙蒙的,这是什么缘故呢?这便是铝生锈了.铝的表面与空气中的氧化合,生成一层薄薄的氧化膜——氧化铝.这层氧化铝非常致密,它紧紧的贴在铝的表面,防止里头的铝继续和氧化合.这层氧化铝不怕水浸,不怕火烧,熔点高达2050℃,怪不得铝制品很难锈蚀,经久耐用.这层氧化铝甚至不怕硝酸的浸蚀,所以硝酸厂里常用铝罐来装浓硝酸.不过,这层氧化膜却怕碱,碱能溶解它,盐酸和硫酸也能溶解它.因此,铝制品不能用来盛碱性物质,脏了也不要用草木灰来擦,草木灰是碱性物质,用它擦铝制品,会缩短使用寿命的.另外,也不要把酸性的菜蔬等方在铝锅里过夜.
　　别看氧化铝薄膜那么白蒙蒙的,自然界里坚硬而美丽的宝石——刚玉,也是氧化铝呢!他是一种晶态无水氧化铝.刚玉的硬度仅次于金刚石,常被用来制造金属制品的磨轮,手表里的轴承就装在这耐磨的刚玉上.常听人们谈起手表里的“钻数”,这钻数就是指表里刚玉的颗数.除手表外,天平、时钟、电流计、电压表里也要用到刚玉.现在,人们从铝土矿里提取纯净的白色氧化铝粉末,放在炽热的电炉里加热熔化,制取人造刚玉,它甚至比天然的刚玉还要坚硬.
金属硅
　　工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得.
　　化学反应方程式：
　　SiO2 + 2C → Si + 2CO
　　这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅.再将它融化后重结晶,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.