Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
ערך זה עוסק ביסוד כימי. לערך העוסק במשמעויות אחרות של המלה "צורן", ראו צורן (פירושונים).
זרחן - צורן - אלומיניום

C
Si
Ge

כללי
מספר אטומי 14
סמל כימי Si
סדרה כימית מתכות למחצה
צפיפות 2330 kg/m3
מראה אפור כהה בגוון כחלחל
תכונות אטומיות
משקל אטומי 28.0855 amu
רדיוס ואן דר ולס 210 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 4
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
טמפרטורת התכה 1,414°C
טמפרטורת רתיחה 2,900°C
לחץ אדים 4.77Pa ב 1683°K
מהירות הקול ____ מטר לשנייה ב____°K
שונות
אלקטרושליליות 1.90
קיבול חום סגולי 700 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 2.52 \ 10^{-4}/m·Ω
מוליכות תרמית 148 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 786.5 kJ/mol

צורן, הידוע יותר בשמו הלועזי סיליקון, הוא יסוד כימי שסמלו Si ומספרו האטומי 14. שמו הלועזי של היסוד, סיליקון (Silicon), נכתב בעברית בדיוק כמו סיליקון (Silicone), אך אלו חומרים שונים. צורן הוא יסוד ואילו סיליקון (Silicone) הוא שם כולל לתרכובות אי אורגניות (בעיקר פולימרים) שמכילות את היסוד צורן.

[עריכה] תכונות

בצורתו הגבישית, לצורן צבע אפור כהה וברק מתכתי. צורן הוא יסוד אדיש יחסית מבחינה כימית, הוא מגיב עם הלוגנים ומתכות אלקליות, אבל אינו מושפע מחומצות (פרט לתערובת חומצה חנקתית וחומצה פלואורית). צורן טהור מעביר 95% מאורכי הגל של אינפרא אדום. בצורה זו הוא נמצא לעתים רחוקות בטבע, ובדרך כלל הוא מופיע כצורן דו חמצני (SiO2).

[עריכה] שימושים

צורן הוא המרכיב העיקרי בזכוכית, מלט, קרמיקה, רוב השבבים האלקטרוניים, בסיליקונים (Silicone) ופולימרים על בסיס צורן. הצורן הוא אחד החומרים היחידים (בתור בסיס) אשר גם מוליך, וגם לא מוליך - הדבר נתון לבחירת המשתמש: אם נשנה את מצב הצבירה של הצורן, הוא יכול להוליך חום וחשמל, ואם נשנה את מצב הצבירה בשנית, הוא יפסיק להוליך חום וחשמל. דרך נוספת משמעותית יותר לשנות את מוליכות הסיליקון הוא זיהומו ביסודות אחרים עם תכונות חשמליות שונות (ללא שינוי מצב הצבירה). תכונה זאת של הסיליקון ומספר תכונות נוספות מאפשר לו להיות אבן בניין חיונית ליצור טרנזיסטורים - הבסיס לכל סוגי האלקטרוניקה המודרנית.

[עריכה] שימושים נוספים:

  • צורן יכול לעתים להועיל כשהוא מוסף לסגסוגות
  • ייצור ארד, שהוא סגסוגת של נחושת ובדיל.
  • סיליקה (צורן דו חמצני) היא חומר גלם בייצור זכוכית.
  • שילוב צורן בלייזר יכול ליצור אורך גל עקבי של 456 ננומטר.
  • לצורן תכונות שמבטיחות בעתיד ייצור מסכי LCD ותאים סולריים בעלות נמוכה.

[עריכה] היסטוריה

צורן זוהה לראשונה על ידי אנטואן לבואזיה ב1787, וב1800 הוגדר בטעות כתרכובת על ידי האמפרי דייווי. ב1811 לואי ז'וזף גיי-ליסק וLouis Jacques Thénard הכינו צורן לא טהור באמצעות חימום אשלגן וצורן ארבע פלואורי (SiF4). בשנת 1824 הפיק יונס יעקב ברצליוס צורן טהור לאחר שזיקק את התוצר שקיבלו גיי-ליסק וLouis Jacques Thénard.

מכיוון שצורן הוא יסוד חשוב בתעשיית המוליכים למחצה וההיי-טק, נקרא אזור ההיי-טק בקליפורניה "עמק הסיליקון".

[עריכה] צורה בטבע

הצורן הוא היסוד השני בשכיחותו בקרום כדור הארץ (אחרי חמצן), ומהווה 25.7% ממשקלו. הצורן מופיע בחול, קוורץ, גרניט, בעיקר בצורת צורן דו-חמצני (הידוע גם בשם סיליקה) או סיליקטים (תרכובות של צורן, חמצן ומתכות שונות).

[עריכה] ייצור

צורן מופק מסחרית בחימום סיליקה טהורה בכבשן חשמלי, המשתמש באלקטרודות מפחמן. בטמפרטורה העולה על 1900C°, מתרחשת התגובה הבאה:

\ SiO_{2(s)} + C_{(s)} \rarr Si_{(s)} + CO_{2(g)}

צורן נוזלי מצטבר בתחתית הכבשן, מנוקז ומקורר. בשיטה זו מתקבל צורן 99% טהור ואחד מתוצרי הלוואי הוא SiC. על מנת להימנע מתוצר לוואי זה, ריכוז הצורן הטהור נשמר גבוה ואז מתרחשת התגובה:

\ 2SiC_{(s)} + SiO_{2(s)} \rarr 3Si_{(s)} + 2CO_{(g)}

[עריכה] טיהור

השימוש בצורן בתעשיית המוליכים למחצה דורש ייצור צורן טהור כמה שאפשר, לא כמו בשימושים אחרים שבהם אפשר להסתפק באחוזי צורן נמוכים יחסית. שתי שיטות בולטות במיוחד:

[עריכה] טכניקה I

טכניקות טיהור צורן ראשוניות התבססו על העובדה שכשצורן ניתך ולאחר מכן מתמצק, המצב המוצק מכיל צורן טהור יותר מהמצב הנוזלי. הטכניקה הראשונה, שתוארה ב1919 ושימשה בייצור מכ"ם במלחמת העולם השנייה, כללה ריסוק צורן גבישי לאבקה והשרייתו בחומצה. כשצורן נטחן לאבקה, חלקים מזהמים (מרכיבים שאינם צורן) מופנים כלפי הצד החיצוני של גרגרי האבקה ונשטפים עם החומצה.

[עריכה] טכניקה II

יותר קל לטהר צורן מתרכובות שלו מאשר מצורתו הגבישית. SiCl4 וSiH4 הן התרכובות השימושיות ביותר וכשהן במצב צבירה גז ונוגעות בצורן בטמפרטורה גבוהה, הן משתלבות איתו ויוצרות צורן טהור. בטכניקה הנפוצה ביותר, שנקראת תהליך סימנס, מוטות צורן טהורים נחשפים לHSiCl3 גזי ב1150°C. הצורן שבגז מצטרף למוטות הצורן בהתאם לתגובה הבאה:

\ 2HSiCl_{3(g)} \rarr Si_{(s)} + 2HCl_{(g)} + SiCl_{4(g)}

בשיטה נוספת, הפיקה חברת דופונט צורן טהור ברמה גבוהה כשחשפו SiCl4 לאבץ ב950°C בהתאם לתגובה הבאה:

\ SiCl_{4(g)} + 2Zn_{(l)} \rarr Si_{(s)} + 2ZnCl_{2(g)}

בסופו של דבר טכניקה זו נזנחה לטובת תהליך סימנס מכיוון שהייתה כרוכה בבעיות רבות.

[עריכה] אמצעי זהירות

מחלת ריאות בשם "צורנת" מופיע אצל כורים, סתתים ושאר אנשים שעבדו ושאפו אבק סיליקה בכמויות גדולות.

[עריכה] קישורים


BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 TEL:+886 4 24710048 / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

arrow
arrow
    全站熱搜

    beeway 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()

    E-mail轉寄