我们都听说过硅谷,硅谷是最早研究和生产以硅为基础的半导体芯片的地方,并因此得名。硅的化学符号是Si,原子序数14,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,位于元素周期表第三周期金属和非金属的分界线处,所以导电性介于导体和绝缘体中间,是良好的半导体材料。

 

 

硅在地壳中的含量仅次于氧,是一种亲氧元素。在自然界中,硅经常与氧相互化合,所以硅通常以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。我们生活中常见的水晶、玛瑙等均是石英晶体。

从古至今,无论是在装饰品和建筑物的使用上,还是在科学技术的发展中,硅都扮演着重要的角色。人们在很早以前就开始使用硅了,其中,最具有代表性的便是陶瓷。传统的陶瓷是硅酸盐陶瓷,是由粘土(主要成分为硅铝酸盐)、石英(主要成分是二氧化硅)及长石(是一类常见的含钙、钠和钾的铝硅酸盐类造岩矿物)等天然矿物原料按不同配方配制,经加工、成型及烧结而成。

中国是世界上最早应用陶器的国家之一,中国瓷器因其极高的实用性和艺术性而备受世人的推崇。秦砖、汉瓦、唐三彩、元青花等等,都属于陶瓷,而主要构成元素均是硅。除了陶瓷,玻璃和水泥等也是常见的硅酸盐产品,广泛应用于土木建筑、水利等工程。

 

 

随着科学技术的发展,化学家们还制成了其它一些具有特殊功能的含硅物质,比如,人工制造的分子筛(一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐,孔的大小与一般分子的大小相当,具有筛分分子的作用),分子筛常用于分离、提纯气体或液体混合物,还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂载体等,在石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要的作用。另外,还有光导纤维,其主要成分是二氧化硅。光导纤维是一种能够利用光的全反射作用传导光波的纤维,它的导光能力非常强,能够利用光缆通讯,传播大量信息。光纤除了可以用于通讯外,还可以用于医疗、信息处理、传能传像等许多方面。

无论是代表中国历史文化的陶瓷,还是现代广泛应用的光导纤维等,硅元素都发挥了重要的作用,相信在不久的将来,硅元素能够在更多领域发挥出更重要的作用。

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古老而充满青春活力的元素——硅

图文简介

硅位于元素周期表第三周期金属和非金属的分界线处,所以导电性介于导体和绝缘体中间,是良好的半导体材料。