硅元素对人类的贡献
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硅的基本简介
• 硅是比锗更经得起当今器件工艺发展考验的半导体材料。在1966年 已经生产40000千克半导体级硅(单晶超纯硅，杂质含量小于1／109)， 从而制造出40亿个元件。到1966年，用于这方面的硅已超过锗的用 量。 由硅晶体管和其他元件组成的集成电路，集成度越来越高，规模越 来越大，而元件则愈做愈小。一个直径为75毫米的硅片，可集成几万 至几十万甚至几百万个元件，形成了微电子学，从而出现了微型计算 机、微处理机等。 在铝衬底上，生长—层10—25微米厚的多晶硅薄膜，就是一种便宜 而轻巧的太阳能电池材料，适于在太空和地面上使用。 硅是同位素电池中换能器的主要材料。换能器是将同位素热源发出 的热能转变为电能的装置。硅-锗合金做的换能器，其工作温度可达 1000oC，机械性能和抗氧化性能很好，高温下不易蒸发和中毒，无 论在真空还是空气中都能工作。 航天飞机用的耐热而极轻的硅瓦，在航天飞机返回大气层时，它可保 护机身不受超过1000oC高温的损伤。
光导纤维
■光导纤维通信，最新的现代通信手 段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的 玻璃纤维，激光在玻璃纤维的通路里， 无数次的全反射向前传输，代替了笨 重的电缆。光纤通信容量高，一根头 发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传 输256路电话，它还不受电、磁干扰， 不怕窃听，具有高度的保密性。光纤 通信将会使 21世纪人类的生活发生 革命性巨变。
*玻璃可以制作化学
器皿，装饰玻璃等； *水晶、玛瑙是人类
首选的首饰和家居装饰 品；
*陶瓷也是人类良好 的家居装饰品和餐具。
组长：杨梦巧 组员：杨雯鑫、和仙莲、孙学皓、杨新云、
马炜、白少杰、周科宏、吴文俊.
高348 班
硅的诞生
贝
齐
1823年，贝齐里乌斯将 氟硅酸钾（K2SiF6）与 过量金属钾共热制得无
里 乌 斯
定形硅。尽管之前也有
不少科学家也制得过无
定形硅，但直到贝齐里
乌斯将制得的硅在氧气
中燃烧，生成二氧化
硅——硅土，硅才被确 定为一种元素。硅被命
拉
名为silicium，元素符号
瓦
是Si。
锡来自百度文库
拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物 质——元素。
从原子结构角度认识硅
C
CO2 H2CO3 Na2CO3 CaCO3
Si
SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3
共同点：既不易失去电子，也不易得到电子， 主要形成四价化合物。
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分 的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90% 以上。
硅元素(silicon)在地壳中的含量
是良好的半导体材
晶体硅
料。硅还可以用于制作电脑芯片。
电脑的CPU（中央处理器）即硅芯片是从地
球上最普遍的元素硅中制作出来的。如同钢
和煤是我们过去时代强盛之源，砂子已经成
为我们未来时代的基础。在对 地球上呈矿石
形态的砂子进行极不寻常的加工转变之后，
这种简单的元素最终变成用来制作集成电路
微芯片的硅晶片。
≈☆≈硅是良好的半导体材料，高纯度硅在电子 工业上得到广泛の应用。
≈☆≈硅是金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。
≈☆≈硅还能制成光导纤维，光导纤维 通信是最新的现代通信手段。
二氧化硅的用途
玻璃仪器 石英手表 耐磨器皿
光导纤维
石英坩埚 精密仪器轴承
制晶体硅
SiO2
半导体材料
■硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，
天然橡胶和合成橡胶
■天然橡胶和合成橡胶的使用温度，一 般都在150oC以下，否则就会老化变 质。20世纪40年代发展起来的硅橡胶， 是以硅一氧一硅为主链的半无机高分 子弹性体，兼有无机材料和有机材料 的某些特点，使用温度范围宽广。硅 橡胶具有优异的耐臭氧、耐碱、生理 惰性(对人机体没有不良影响，可做为 某些脏器的修复材料，如人工关节)和 电气性能。某些特殊结构的硅橡胶， 更具有优良的耐油、耐溶剂、耐辐射 等特性，因此硅橡胶已广泛用于航空、 宇宙航行技术、电气及电子工业部门。
硅与我们的生活息息相关
电脑
电视
CPU
同时，硅的化合物也被人类应用于许多方面：
性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是 极好的防水涂布材料。
天然橡胶和合成橡胶使用温度范围宽广。
硅芯管具有耐腐蚀、抗老化、抗冲击、栅械 强度高、使用寿命长、电气绝缘性能优良等 性能特点 。
■有机硅塑料是极好的防水涂 布材料。在地下铁道四壁喷涂 有机硅，可以一劳永逸地解决 渗水问题。在古文物、雕塑的 外表，涂一层薄薄的有机硅塑 料，可以防止青苔滋生，抵挡 风吹雨淋和风化。天安门广场 上的人民英雄纪念碑，便是经 过有机硅塑料处理表面的，因 此永远洁白、清新。
硅肥用于农林业生产
硅肥：一种以含硅酸钙为主的枸溶性新型肥 料
硅肥在水稻中的应用优点
1：增强抗逆能力 2：提高光合作用 3：防止作物早衰 4：提高施肥效益 5：减少面源污染
面源污染：溶解和固体的污染物从非 特定地点，在降水或融雪的冲刷作用 下，通过径流过程而汇入受纳水体（ 包括河流、湖泊、水库和海湾等）并 引起有机污染、水体富营养化或有毒 有害等其他形式的污染
金属陶瓷与宇宙航行
■将陶瓷和金属混合烧结， 制成金属陶瓷复合材料， 它耐高温，富韧性，可以 切割，既继承了金属和陶 瓷的各自的优点，又弥补 了两者的先天缺陷。可应 用于军事武器的制造第一 架航天飞机“哥伦比亚号” 能抵挡住高速穿行稠密大 气时磨擦产生的高温，全 靠它那三万一千块硅瓦拼 砌成的外壳。
• 硅是比锗更经得起当今器件工艺发展考验的半导体材料。在1966年 已经生产40000千克半导体级硅(单晶超纯硅，杂质含量小于1／109)， 从而制造出40亿个元件。到1966年，用于这方面的硅已超过锗的用 量。 由硅晶体管和其他元件组成的集成电路，集成度越来越高，规模越 来越大，而元件则愈做愈小。一个直径为75毫米的硅片，可集成几万 至几十万甚至几百万个元件，形成了微电子学，从而出现了微型计算 机、微处理机等。 在铝衬底上，生长—层10—25微米厚的多晶硅薄膜，就是一种便宜 而轻巧的太阳能电池材料，适于在太空和地面上使用。 硅是同位素电池中换能器的主要材料。换能器是将同位素热源发出 的热能转变为电能的装置。硅-锗合金做的换能器，其工作温度可达 1000oC，机械性能和抗氧化性能很好，高温下不易蒸发和中毒，无 论在真空还是空气中都能工作。 航天飞机用的耐热而极轻的硅瓦，在航天飞机返回大气层时，它可保 护机身不受超过1000oC高温的损伤。
光导纤维
■光导纤维通信，最新的现代通信手 段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的 玻璃纤维，激光在玻璃纤维的通路里， 无数次的全反射向前传输，代替了笨 重的电缆。光纤通信容量高，一根头 发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传 输256路电话，它还不受电、磁干扰， 不怕窃听，具有高度的保密性。光纤 通信将会使 21世纪人类的生活发生 革命性巨变。
*玻璃可以制作化学
器皿，装饰玻璃等； *水晶、玛瑙是人类
首选的首饰和家居装饰 品；
*陶瓷也是人类良好 的家居装饰品和餐具。
组长：杨梦巧 组员：杨雯鑫、和仙莲、孙学皓、杨新云、
马炜、白少杰、周科宏、吴文俊.
高348 班
硅的诞生
贝
齐
1823年，贝齐里乌斯将 氟硅酸钾（K2SiF6）与 过量金属钾共热制得无
里 乌 斯
定形硅。尽管之前也有
不少科学家也制得过无
定形硅，但直到贝齐里
乌斯将制得的硅在氧气
中燃烧，生成二氧化
硅——硅土，硅才被确 定为一种元素。硅被命
拉
名为silicium，元素符号
瓦
是Si。
锡来自百度文库
拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物 质——元素。
从原子结构角度认识硅
C
CO2 H2CO3 Na2CO3 CaCO3
Si
SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3
共同点：既不易失去电子，也不易得到电子， 主要形成四价化合物。
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分 的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90% 以上。
硅元素(silicon)在地壳中的含量
是良好的半导体材
晶体硅
料。硅还可以用于制作电脑芯片。
电脑的CPU（中央处理器）即硅芯片是从地
球上最普遍的元素硅中制作出来的。如同钢
和煤是我们过去时代强盛之源，砂子已经成
为我们未来时代的基础。在对 地球上呈矿石
形态的砂子进行极不寻常的加工转变之后，
这种简单的元素最终变成用来制作集成电路
微芯片的硅晶片。
≈☆≈硅是良好的半导体材料，高纯度硅在电子 工业上得到广泛の应用。
≈☆≈硅是金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。
≈☆≈硅还能制成光导纤维，光导纤维 通信是最新的现代通信手段。
二氧化硅的用途
玻璃仪器 石英手表 耐磨器皿
光导纤维
石英坩埚 精密仪器轴承
制晶体硅
SiO2
半导体材料
■硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，
天然橡胶和合成橡胶
■天然橡胶和合成橡胶的使用温度，一 般都在150oC以下，否则就会老化变 质。20世纪40年代发展起来的硅橡胶， 是以硅一氧一硅为主链的半无机高分 子弹性体，兼有无机材料和有机材料 的某些特点，使用温度范围宽广。硅 橡胶具有优异的耐臭氧、耐碱、生理 惰性(对人机体没有不良影响，可做为 某些脏器的修复材料，如人工关节)和 电气性能。某些特殊结构的硅橡胶， 更具有优良的耐油、耐溶剂、耐辐射 等特性，因此硅橡胶已广泛用于航空、 宇宙航行技术、电气及电子工业部门。
硅与我们的生活息息相关
电脑
电视
CPU
同时，硅的化合物也被人类应用于许多方面：
性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是 极好的防水涂布材料。
天然橡胶和合成橡胶使用温度范围宽广。
硅芯管具有耐腐蚀、抗老化、抗冲击、栅械 强度高、使用寿命长、电气绝缘性能优良等 性能特点 。
■有机硅塑料是极好的防水涂 布材料。在地下铁道四壁喷涂 有机硅，可以一劳永逸地解决 渗水问题。在古文物、雕塑的 外表，涂一层薄薄的有机硅塑 料，可以防止青苔滋生，抵挡 风吹雨淋和风化。天安门广场 上的人民英雄纪念碑，便是经 过有机硅塑料处理表面的，因 此永远洁白、清新。
硅肥用于农林业生产
硅肥：一种以含硅酸钙为主的枸溶性新型肥 料
硅肥在水稻中的应用优点
1：增强抗逆能力 2：提高光合作用 3：防止作物早衰 4：提高施肥效益 5：减少面源污染
面源污染：溶解和固体的污染物从非 特定地点，在降水或融雪的冲刷作用 下，通过径流过程而汇入受纳水体（ 包括河流、湖泊、水库和海湾等）并 引起有机污染、水体富营养化或有毒 有害等其他形式的污染
金属陶瓷与宇宙航行
■将陶瓷和金属混合烧结， 制成金属陶瓷复合材料， 它耐高温，富韧性，可以 切割，既继承了金属和陶 瓷的各自的优点，又弥补 了两者的先天缺陷。可应 用于军事武器的制造第一 架航天飞机“哥伦比亚号” 能抵挡住高速穿行稠密大 气时磨擦产生的高温，全 靠它那三万一千块硅瓦拼 砌成的外壳。