Ferrosilicium (FeSi) - is een ijzer-siliciumlegering met verschillende fysieke kenmerken die afhankelijk zijn van het siliciumgehalte (doorgaans 45-90% Si). Dit zijn de belangrijkste fysieke eigenschappen:
1. Verschijning
Kleur: van zilver-grijs tot donker-grijs, afhankelijk van het siliciumgehalte en de oppervlakteoxidatie.
Formulier: Meestal geleverd alsstukken(10-100 mm),korrels(1-10 mm) ofpoeder(<1 мм).
Textuur: Hard, bros en niet-geleidend; wanneer het wordt vernietigd, barst het conchoïdaal (als een schaal).
2. Dikte
Bereik: 3,5-5,2 g/cm³, neemt af bij toenemend siliciumgehalte:
FeSi75 (~75% Si): ~3,5 g/cm³
FeSi45 (~45% Si): ~5,0 g/cm³
3. Smeltpunt
Algemeen bereik: 1200-1400 graden (2192-2552 graden F).
Een hoger siliciumgehalte verlaagt het smeltpunt:
FeSi75: ~1200 graden
FeSi45: ~1400 graden
4. Hardheid
Mohs-hardheid: ~6-7 (vergelijkbaar met kwarts).
Breekbaarheid: Extreem bros vanwege het -hoge siliciumgehalte; ongeschikt voor mechanische verwerking.
5. Elektrische geleidbaarheid
Slechte dirigent: De elektrische geleidbaarheid neemt af naarmate het siliciumgehalte toeneemt.
Silicium is - een halfgeleider en ijzer - een geleider; doping vermindert de algehele geleidbaarheid.
Weerstand: ~50-100 µOhm-cm (hoger dan puur ijzer).
6. Thermische geleidbaarheid
Gematigd: ~30-50 W/(m-K) bij kamertemperatuur, lager dan die van puur ijzer.
7. Magnetische eigenschappen
Ferromagnetisch: Behoudt zwak magnetisme vanwege het ijzergehalte, maar silicium vermindert de magnetische permeabiliteit.
Sollicitatie: Niet gebruikt in magnetische kernen (in tegenstelling tot puur ijzer of siliciumstaal).
8. Thermische uitzetting
Coëfficiënt: ~11-14 ×10-⁶/K (vergelijkbaar met gietijzer).
9. Reactiviteit met water
Trage reactie: Reageert na verloop van tijd met vocht/waterdamp, waarbij waterstofgas (H₂) vrijkomt:
FeSi+2H2O→SiO2+Fe(OH)2+H2↑
Veiligheidsopmerking: Droge opslag is noodzakelijk om waterstofophoping te voorkomen (explosiegevaar).
10. Oplosbaarheid
Onoplosbaar: In water of organische oplosmiddelen.
Zuurbestendigheid: Reageert met sterke zuren (bijv. HCl, H₂SO₄), waarbij waterstof vrijkomt.