Granulés de silicium (Si)

Le silicium est un élément semi-conducteur particulier et important, il possède les propriétés typiques des métaux et des non-métaux. Après le carbone, le silicium est l'élément le plus abondant sur terre, son abondance étant de 277 200 ppm. Il est généralement présent sous forme de silicate, que l'on trouve dans de nombreuses roches, argiles et sols. Le silicium est obtenu en réduisant la silice (sable, SiO₂) avec du carbone. Une purification supplémentaire de l'élément pour des applications nécessitant un matériau de haute pureté (par exemple, les dispositifs semi-conducteurs) est obtenue par raffinage par zone, la pureté résultante étant supérieure à 1:10⁹. Le silicium existe sous deux formes allotropiques ; le silicium brun est une poudre, tandis que le silicium cristallin (métallique) est gris et c'est ce dernier qui est le plus largement utilisé. Le silicium en vrac est insensible à l'oxygène, à l'eau, aux acides (à l'exception de HF), mais est soluble dans les alcalis chauds. Le silicium a de nombreuses applications dans diverses industries ; par exemple, le silicium ultra-pur est utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs en raison de ses propriétés semi-conductrices. Le silicium est également utilisé comme élément d'alliage dans la fabrication de certains alliages (par exemple le ferrosilicium, un alliage de fer et de silicium qui sert à introduire du silicium dans l'acier et la fonte). Il est également utilisé dans la fabrication du verre.

La plupart du silicium est utilisé commercialement sans être séparé, souvent avec très peu de transformation des minéraux naturels. Cette utilisation comprend la construction industrielle avec des argiles, du sable de silice et de la pierre. Les silicates sont utilisés dans le ciment Portland pour le mortier et le stuc, et mélangés avec du sable de silice et du gravier pour faire du béton pour les allées, les fondations et les routes. Ils sont également utilisés dans les céramiques blanches telles que la porcelaine, et dans le verre sodocalcique traditionnel à base de silicate et de nombreux autres verres spéciaux.

Les composés de silicium tels que le carbure de silicium sont utilisés comme abrasifs et comme composants de céramiques à haute résistance. Le silicium est à la base de polymères synthétiques largement utilisés, appelés silicones.

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