Les propriétés
physiques du silicium varie considérablement par rapport à sa forme naturelle
après qu'il a été affiné, ou comme partie d'une structure de composé. Il est
officiellement classé comme un métalloïde, ce qui signifie qu'il possède des
propriétés physiques des deux conducteurs métalliques et non métalliques
isolants. Dans sa forme brute, le silicium se trouve dans une concentration de
25% dans le sable, et est affinée pour des usages courants dans la fabrication
d'ustensiles de cuisson en verre qui conserve bien la chaleur, dans des
produits en verre ornemental de nombreuses variétés, et comme ingrédient dans
le béton. Composés de silicium ont une gamme d'applications industrielles en
raison de leur durabilité et leur capacité à résister à des températures
élevées, ce qui rend les propriétés du silicium utile pour des produits tels
que des grains de carbure, émaux silicate et silicone les joints et les mastics.
Lorsque raffiné
que le silicium de qualité semiconducteur (SGS), le silicium est d'au moins
99,9999% de pureté, ce qui en fait un total isolant. SGS est ensuite dopée, ou
implanté, avec des niveaux infimes de bore ou l'autre ou des atomes de
phosphore à un niveau d'environ un atome de chacun par milliard atomes de
silicium. Cela modifie les propriétés du silicium à partir d'un isolant de
nature semi-conductrice, de sorte qu'elle est utile dans la fabrication de
puces électroniques.
Les propriétés
chimiques du silicium comprennent sa capacité à se combiner facilement avec
l'oxygène, et de former facilement, soit dans les structures amorphes ou cristallines
à la température ambiante. Son point de fusion très élevé de 2570 ° Fahrenheit
(1410 ° C) rend les composés de la matière utile dans un large éventail de
procédés industriels. Il allie aussi facilement avec des métaux tels que
l'acier, le laiton et l'aluminium pour les pièces automobiles, ce qui les rend
plus fort et plus durable. Les propriétés mécaniques du silicium permettent
également l'un des éléments les plus couramment utilisés dans l'industrie du
bâtiment pour tout, des produits de calfeutrage à la brique et composés
céramiques.
Malgré sa
réputation comme un élément stable, les propriétés du silicium en combinaison
avec du nitrate de potassium ont été utilisés pour fabriquer des explosifs
ainsi. Recherche à partir de 2011 a démontré sa nature explosive comme un
produit chimique en combinaison avec du nitrate de gadolinium, ce qui équivaut
à la puissance explosive de la poudre ordinaire. Les demandes de la découverte
peuvent inclure le développement de puces avec des données ou des structures
qui peuvent être détruits par un signal à distance sensibles quand ils tombent
dans de mauvaises mains.
Le dioxyde de
silicium, ou SiO 2, est maintenant connu pour être l'élément le plus abondant
dans la croûte terrestre après l'oxygène, comprenant environ 28% de la masse de
la croûte. Plus de 1.000.000 tonnes de silicium ont été transformés en formes
utiles à partir de 1999, avec près de la moitié de cette production à 400 000
tonnes en provenance de Chine. Sources pour la matière sont le sable ordinaire,
de quartz et d'autres minéraux cristallins tels que l’améthyste. Il est
également présent en quantités importantes dans des pierres semi-précieuses
comme l'agate, jaspe, et opale.
La découverte de
silicium et de ses propriétés a eu lieu entre 1789 et 1854 par les travaux de
chercheurs de nombreux pays, à commencer par le chimiste français connu comme
le père de la chimie d'aujourd'hui, Antoine Lavoisier, en proposant d'abord que
le quartz a été un oxyde d'un élément non identifié. Par les années 1800,
plusieurs chimistes isolés des échantillons de silicium, y compris les Anglais
Humphry Davy en 1808, les chimistes français Joseph Gay-Lusssac et Louis
Thénard en 1811, et le chimiste suédois Jons Berzelius en 1824. Le chimiste
écossais Thomas Thomson officiellement nommé l'élément silicium en 1831, et, en
1854, le chimiste et minerologist français Henri De Ville a produit le premier
silicium cristallin relativement pur. L'élément a été mis en production
commerciale pour le caoutchouc de silicone et les graisses en 1943, et, dès
1958, le premier circuit intégré avec haut- transistors a été fabriqué avec un
silicium substrat.
