คุณสมบัติทางกายภาพของเฟอร์โรซิลิคอน

เฟอร์โรซิลิกอน (FeSi) - เป็นโลหะผสมเหล็ก-ซิลิกอนที่มีลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณซิลิกอน (โดยทั่วไปคือ 45-90% Si) ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติทางกายภาพหลัก:

1. รูปร่าง

สี: จากสีเงิน-สีเทาไปจนถึงสีเทาเข้ม- ขึ้นอยู่กับปริมาณซิลิคอนและการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิว

รูปร่าง: มักจะจัดให้เป็นชิ้นส่วน(10-100 มม.)เม็ด(1-10 มม.) หรือผง-<1 мм).

พื้นผิว: แข็ง เปราะ และไม่นำไฟฟ้า เมื่อถูกทำลายจะแตกร้าวแบบก้นกบ (เหมือนเปลือกหอย)

2. ความหนาแน่น

พิสัย: 3.5-5.2 ก./ซม.³ ลดลงตามปริมาณซิลิกอนที่เพิ่มขึ้น:

FeSi75 (~75% Si): ~3.5 ก./ซม.3

FeSi45 (~45% Si): ~5.0 ก./ซม.3

3. จุดหลอมเหลว

ช่วงทั่วไป: 1200-1400 องศา (2192-2552 องศา F)
ปริมาณซิลิคอนที่สูงขึ้นจะช่วยลดจุดหลอมเหลว:

FeSi75: ~1200 องศา

FeSi45: ~1400 องศา

4. ความแข็ง

ความแข็งของโมห์: ~6-7 (คล้ายกับควอตซ์)

ความเปราะบาง: เปราะมากเนื่องจากมีปริมาณซิลิกอนสูง -; ไม่เหมาะสำหรับการแปรรูปทางกล

5. การนำไฟฟ้า

ตัวนำที่ไม่ดี: ค่าการนำไฟฟ้าลดลงตามปริมาณซิลิกอนที่เพิ่มขึ้น

ซิลิคอนคือ - เป็นสารกึ่งตัวนำ และเหล็ก - เป็นตัวนำ การเติมสารลดการนำไฟฟ้าโดยรวม

ความต้านทาน: ~50-100 µOhm-cm (สูงกว่าเหล็กบริสุทธิ์)

6. การนำความร้อน

ปานกลาง: ~30-50 W/(m-K) ที่อุณหภูมิห้อง ต่ำกว่าเหล็กบริสุทธิ์

7. คุณสมบัติทางแม่เหล็ก

เฟอร์โรแมกเนติก: คงสภาพแม่เหล็กอ่อนเนื่องจากมีธาตุเหล็ก แต่ซิลิคอนลดการซึมผ่านของแม่เหล็ก

แอปพลิเคชัน: ไม่ใช้กับแกนแม่เหล็ก (ต่างจากเหล็กบริสุทธิ์หรือเหล็กซิลิกอน)

8. การขยายตัวทางความร้อน

ค่าสัมประสิทธิ์: ~11-14 ×10-⁶/K (คล้ายกับเหล็กหล่อ)

9. ปฏิกิริยากับน้ำ

ตอบสนองช้า: ทำปฏิกิริยากับความชื้น/ไอน้ำเมื่อเวลาผ่านไป โดยปล่อยก๊าซไฮโดรเจน (H₂):
FeSi+2H2O→SiO2+Fe(OH)2+H2↑

หมายเหตุด้านความปลอดภัย: จำเป็นต้องจัดเก็บในที่แห้งเพื่อป้องกันการสะสมของไฮโดรเจน (เสี่ยงต่อการระเบิด)

10. ความสามารถในการละลาย

ไม่ละลายน้ำ: ในน้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์

ความต้านทานต่อกรด: ทำปฏิกิริยากับกรดแก่ (เช่น HCl, H₂SO₄) โดยปล่อยไฮโดรเจนออกมา