Fizička svojstva metalnog silicija (silikonski metal):
Atomska struktura:
Atomski broj: 14
Atomska težina:28.085 g/mol
Kristalna struktura:Dijamantna kubična rešetka (slično dijamantu i germaniju).
Izgled i stanje:
Plavkasto-sitna, krhka kristalna kruta tvar s metalnim sjajem.
Čvrsta na sobnoj temperaturi i standardnom tlaku.
Termička svojstva:
Točka topljenja:1.414 stupnjeva (2.577 stupnjeva F).
Točka ključanja:3.265 stupnjeva (5.909 stupnjeva F).
Toplinska vodljivost:~ 149 w/m · k (izvrstan toplinski vodič za poluvodič).
Koeficijent toplinske ekspanzije:2,6 × 10⁻⁶ k⁻¹ (niska ekspanzija smanjuje toplinski napon).
Električna svojstva:
Poluvodič s električnim otporom od ~ 2,3 × 10³ ω · m pri 20 stupnjeva.
Vodljivost se povećava s temperaturom (unutarnji poluvodički ponašanje).
Mehanička svojstva:
Gustoća:2,33 g/cm³ (2,330 kg/m³).
Mohs tvrdoća:~ 6.5 (usporedivo s kvarc).
Lomljivost:Vrlo krhki; Nedostaje duktilnost i poslovnost.
Youngov modul:130-188 GPA (kruti materijal).
Optička svojstva:
Učinkovito odražava infracrveno svjetlo.
Indeks loma: ~ 3,5 (pri blizu infracrvenih valnih duljina).
Magnetska svojstva:
Dijamagnet (slabo odbijena magnetskim poljima).
Isotopi:
Prirodni izotopi: ²⁸Si (92,23%), ²⁹Si (4,67%), ³⁰si (3,10%).
Ključne razlike:
Metallurgical-grade silicon (~98-99% purity) is less refined and more brittle than ultra-high-purity silicon (>99,99%) Korišteno u elektronici.
Dijamantna kubična struktura silicija doprinosi njegovoj krhkosti i visokoj talištu.
Aplikacije vođene fizičkim svojstvima:
Toplinska vodljivost:Koristi se u hladnjacima za elektroniku.
Poluproduktivnost:Osnova za integrirane krugove i solarne ćelije.
Niska toplinska ekspanzija:Idealno za okruženja s visokim temperaturama (npr. Komponente peći).
