二氧化硅及其属性和主要用途

　　二氧化硅及其属性

　　1.1、硅原子和氧原子长程有序排列形成晶态二氧化硅，短程有序或长程无序排列形成非晶体二氧化硅。二氧化硅晶体中，硅原子位于正四面体的中心，四个氧原子位于四面体的四个顶角上，许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子相连，每个氧原子为两个四面体共有，即每个氧原子与两个硅原子相结合。二氧化硅的最简式为SIO2，但是二氧化硅不代表一个简单分子(仅表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比)。纯净的天然二氧化硅晶体，是一种坚硬、脆性、难溶的无色透明的固体。

　　1.2、二氧化硅有晶态和无定形两种形态。自然界中存在的二氧化硅如石英，石英砂等统称硅石。纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英晶体叫做水晶，含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶。玉髓，玛瑙和碧玉都是含有杂质的有色石英晶体。沙子是混有杂质的石英细粒。蛋白石，硅藻土则是无定形二氧化硅。晶态二氧化硅的熔点1723℃，沸点2230℃。化学性质比较稳定，不跟水反应，是酸性氧化物，不跟一般酸反应。除氟气和氢氟酸外，二氧化硅跟卤素，卤化氢和无机酸均不反应，但能溶于热的浓碱熔融的强碱或碳酸钠中。

　　二氧化硅用途

　　二氧化硅是最重要的无机化工产品，广泛应用在橡胶、塑胶、涂料、饲料、化妆品等20多个领域。二氧化硅的用途有很多，比如在橡胶行业可以用其作为补强剂，在玻璃行业可以用其制作各种玻璃，在塑料行业可以用其作为填充剂, 在机械行业可以将其用作研磨材料，在涂料行业可以用其作为消光剂，在冶金行业可以将其用作熔剂，在牙膏行业可以将其作为磨光剂，在化工行业可以将其用作吸附剂以及还可以在其他行业中的应用等。添加二氧化硅的胶料能够制备浅色鞋底或者鞋围条、能够提高轮胎的使用寿命，在滚动阻力方面可以降低30%,二氧化硅的加入使得“绿色轮胎”的制备成为可能，同时也提高了汽车行驶时候的安全性。而且早在60年代，美国、德国、英国、日本、印度就把二氧化硅加入到牙膏中使用，不仅可以保护牙齿，还可以降低生产成本。

　　更值得关注的是，从稻壳中提取的二氧化硅可进一步生产多晶硅，稻壳经过二次燃烧可以生成多晶硅，多晶硅作为芯片产业的原材料是微电子行业的基石，一直被视为是战略性原材料，其生产技术和市场长期都被国外所垄断。多晶硅是半导体、集成电路、分立原件和太阳能产业最重要的基础原材料之一，是硅制品产业链中重要的中间产物，通过多晶硅发展太阳能光伏产业与现今倡导的“低碳经济”相呼应，我国对多晶硅需求量从2006年的4万吨增至2010年的15万吨，到2016年产能达20.8万吨，占全球的45.7%,已有报道2017年全球多晶硅产能已超过50万吨。