金属ケイ素の分類は、通常、金属ケイ素組成物に含まれる鉄、アルミニウム、カルシウムの 3 つの主な不純物の含有量に基づいています。 シリコン金属中の鉄、アルミニウム、カルシウムの含有量に応じて、シリコン金属は553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101、およびその他の異なるブランドに分けることができます。
工業的には、金属ケイ素は通常、電気炉で炭素から二酸化ケイ素を還元することによって製造されます。 化学反応式:SiO2 プラス 2C → Si プラス 2CO このようにして製造されるシリコンの純度は 97 ~ 98% で、金属シリコンと呼ばれます。 次に、それを溶解し、酸で不純物を除去して再結晶し、純度 99.7 ~ 99.8% のシリコン金属を製造します。
金属ケイ素はケイ素を主成分としているため、ケイ素に似た性質を持っています。 アモルファスシリコンと結晶シリコンの2つの同素体があります。 非晶質シリコンは、実際には微結晶である灰黒色の粉末です。 結晶性シリコンは、ダイヤモンドの結晶構造と半導体特性を持ち、融点 1410 度、沸点 2355 度、モース硬度 7、もろい。 非晶質ケイ化は活性な化学的性質を持ち、酸素中で激しく燃焼する可能性があります。 ハロゲン、窒素、炭素などの非金属と高温で反応し、マグネシウム、カルシウム、鉄などの金属と相互作用してケイ酸塩を生成することもあります。 アモルファスシリコンは、フッ化水素酸を含むすべての無機酸および有機酸にほとんど溶けませんが、硝酸とフッ化水素酸の酸混合物には溶けます。 濃水酸化ナトリウム溶液はアモルファスシリコンを溶解し、水素ガスを放出します。 結晶シリコンは比較的不活性で、高温でも酸素と結合しません。 無機酸にも有機酸にも溶けませんが、硝酸とフッ化水素酸の混酸や濃水酸化ナトリウム溶液には溶けます。