①高純的單晶矽是重要的半導體材料。在單晶矽中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型矽半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極體、三極體、閘流體和各種積體電路(包括我們計算機內的晶片和CPU)都是用矽做的原材料。
②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷複合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。可應用於軍事武器的製造第一架太空梭“哥倫比亞號”能抵擋住高速穿行稠密大氣時摩擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊矽瓦拼砌成的外殼。
③光導纖維通訊,最新的現代通訊手段。用純二氧化矽拉制出高透明度的玻璃纖維,鐳射在玻璃纖維的通路里,無數次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通訊容量高,一根頭髮絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通訊將會使21世紀人類的生活發生革命性鉅變。
④效能優異的矽有機化合物。例如有機矽塑膠是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機矽,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機矽塑膠,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機矽塑膠處理表面的,因此永遠潔白、清新。
有機矽化合物,是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與矽原子相連的化合物,習慣上也常把那些透過氧、硫、氮等使有機基與矽原子相連線的化合物也當作有機矽化合物。其中,以矽氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚矽氧烷,是有機矽化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約佔總用量的90%以上。
有機矽材料具有獨特的結構:
(1)Si原子上充足的甲基將高能量的聚矽氧烷主鏈遮蔽起來;
(2)C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3)Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大。
(4)Si-O鍵是具有50%離子鍵特徵的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
由於有機矽獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的效能,具有表面張力低、粘溫係數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、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,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療
等行業,其中有機矽主要應用於密封、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。隨著有機矽數量和品種的持續增長,應用領域
不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
有機矽材料按其形態的不同,可分為:矽烷偶聯劑(有機矽化學試劑)、矽油(矽脂、矽乳液、矽表面活性劑)、高溫硫化矽橡膠、液體矽橡膠、矽樹脂、複合物等。
①高純的單晶矽是重要的半導體材料。在單晶矽中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型矽半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極體、三極體、閘流體和各種積體電路(包括我們計算機內的晶片和CPU)都是用矽做的原材料。
②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷複合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。可應用於軍事武器的製造第一架太空梭“哥倫比亞號”能抵擋住高速穿行稠密大氣時摩擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊矽瓦拼砌成的外殼。
③光導纖維通訊,最新的現代通訊手段。用純二氧化矽拉制出高透明度的玻璃纖維,鐳射在玻璃纖維的通路里,無數次的全反射向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通訊容量高,一根頭髮絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話,它還不受電、磁干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通訊將會使21世紀人類的生活發生革命性鉅變。
④效能優異的矽有機化合物。例如有機矽塑膠是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機矽,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機矽塑膠,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機矽塑膠處理表面的,因此永遠潔白、清新。
有機矽化合物,是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與矽原子相連的化合物,習慣上也常把那些透過氧、硫、氮等使有機基與矽原子相連線的化合物也當作有機矽化合物。其中,以矽氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚矽氧烷,是有機矽化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約佔總用量的90%以上。
有機矽材料具有獨特的結構:
(1)Si原子上充足的甲基將高能量的聚矽氧烷主鏈遮蔽起來;
(2)C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3)Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大。
(4)Si-O鍵是具有50%離子鍵特徵的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
由於有機矽獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的效能,具有表面張力低、粘溫係數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、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,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療
等行業,其中有機矽主要應用於密封、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。隨著有機矽數量和品種的持續增長,應用領域
不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
有機矽材料按其形態的不同,可分為:矽烷偶聯劑(有機矽化學試劑)、矽油(矽脂、矽乳液、矽表面活性劑)、高溫硫化矽橡膠、液體矽橡膠、矽樹脂、複合物等。