一、金属硅的制备理论
金属硅一般由碳还原石英砂制得,但此反应过程很复杂,有很多中间太物质生成,反应的具体过程如下:
(1)在这个高温Si一0一C体系中,存在4个凝聚相(固态或液态),分别是:SiO2、C、SiC和Si。在气相中存在CO、CO2、SiO、SiO2、0、02、Si、C和SiC气体组成了Si一0一C系完整的热力学研究体系。
(2)在坩埚反应区电弧燃烧的高温下,凝聚相和气相发生激烈的反应:
SiO2+C=SiO+CO ↑
2Si02+SiC=3SiO+CO
SiO+2C=SiC+CO ↑
SiO2+Si=2SiO
Si0+SiC=2Si+CO ↑
SiO+C=Si+CO ↑
结论:
(1)C与SiO2相互作用的起始温度在1 754 K时形成SiC,在凝聚相中除SiC外还有C和SiO2,由c和SiO2的存在可知未生成SiC的余量。
(2)1 754~2 005 K时,一直存在SiO2的凝聚相。
(3)凝聚硅的形成是从1 962 K开始的,随着温度的升高而增加。
(4)在气相中均存在Si0和CO,而SiO的浓度随着温度的升高而显著增加。
尽管上述反应理论十分重要,但由于冶金温度测定困难,也就使实际应用时计算冶金过程的物质平衡有很大的局限。从理论上讲,用C还原SiO 为Si的物质链,可概括为下列5个反应:
Si02+3C=SiC十2C0 ↑
SiO2=SiO+1/2 O2↑
SiO+SiC=2Si+CO ↑
SiC=Si+C
C+1/2O2 =CO ↑

二、金属硅粉的检测
(1)XRF 即X射线荧光
原理:仪器由激发源和探测系统构成,X射线管产生入射X射线(一次射线),激发被测样品,样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放出的二次射线具有特定的能量特性,探测系统测量这些放射出来的二次射线的能量及数量,然后仪器软件将控测系统所收集的信号转换成样品中的各种元素的种类及含量,理论上可以测量元素周期表中的每一种元素,在实际应用中有效的元素测量范围为11号钠到92号元素U。可以事先测定一系列标准物质的X射线强度,从测定结果中求得浓度与X射线强度的关系即标准曲线,在测量实际样品时通过X射线强度来求得样品中物质元素含量。

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