7440-21-3 硅

该物质为易燃固体，危险等级4.1，包装类别III，运输编号UN 1346；职业暴露限值TWA为10 mg/m³（总尘）；GHS分类显示其为易燃固体（类别2），可引起眼睛刺激，需远离热源，接触眼睛后需冲洗并就医。

1. 用于制备单晶硅、多晶硅、硅铝合金、硅钢合金等；2. 作为半导体材料，用于制造晶体管、整流器、二极管、开关器件、集成电路、外延衬底、光伏电池等；3. 用于制备有机硅化合物、四氯化硅、硅烷、碳化硅等；4. 作为合金元素，用于制备硅铁、硅铜、硅青铜、弹簧钢等合金；5. 用于化妆品中作为挥发性有机硅，防止皮肤水分蒸发，也用于水性皮肤护理配方；6. 用作絮凝剂、阻燃剂、填料、土壤改良剂、粘结剂、还原剂、特种耐火材料等；7. 作为合成聚合物的MALDI基质化合物。

半导体及光伏材料；合金；有机硅化合物；整流器；太阳能电池；化妆品；絮凝剂；阻燃剂；填料；土壤改良剂；粘结剂；还原剂；特种耐火材料；MALDI基质化合物

路线1：工业单质硅制备

• 步骤：将二氧化硅与碳（焦炭）在电炉中加热反应，反应式为SiO₂ + C→Si + CO₂，所得产物纯度约96-98%，经重复浸出可得到纯度约99.7%的纯化产物；也可将低级硅转化为卤化物或卤代硅烷，再用高纯度还原剂还原。
• 半导体级超纯硅制备：可通过高纯锌还原四氯化硅（SiCl₄ + 2Zn→Si + 2ZnCl₂）、用氢在1150℃还原三氯硅烷（SiHCl₃ + H₂→Si + 3HCl）、加热硅烷或四碘化硅（SiH₄→Si + 2H₂；SiI₄→Si + 2I₂）、用钠还原四氟化硅（SiF₄ + 4Na→Si + 4NaF）等方法制备。

路线2：单晶硅制备

• 坩埚直拉法（Czochralski法）：1. 清洁处理设备部件、石英坩埚、硅多晶和籽晶；2. 硅多晶经破碎、去油、化学清洗、干燥后，加入单晶炉的石英坩埚，抽真空后熔化；3. 在氩气氛下人工引晶、放肩、收尾，调节功率使晶体直径均匀，经检测、称量得到单晶硅成品。
• 悬浮区熔法：1. 清洁处理设备和硅多晶，硅多晶经切断、磨制、去油、清洗、干燥后装炉，抽真空或充氩气；2. 在氩气下高频加热进行区熔提纯，经预热、引晶、放肩、等径、收尾等过程，人工控制操作，经检测、称量得到单晶硅成品。

路线3：多晶硅制备（三氯氢硅法）

• 步骤：1. 干燥硅粉与干燥氯化氢气体在280～330℃、氯化亚铜催化剂存在下进行氯化反应；2. 反应气体经旋风分离除杂，用氯化钙冷冻盐水冷凝成液态三氯氢硅；3. 经粗馏塔蒸馏、冷凝除去高沸物和低沸物，再经精馏塔蒸馏、冷凝得到精制三氯氢硅（纯度达7个“9”以上，硼含量小于0.5×10⁻⁹）；4. 精制三氯氢硅送入还原炉，用超纯氢气作还原剂，在1050～1100℃还原成硅，以硅芯棒为载体沉积得到多晶硅成品。

路线4：其他制备方法

• 非晶硅可制备为棕色粉末，易熔化或汽化；超纯硅可通过四氯化硅热分解、三氯硅烷热分解等方法制备。