Производство металлического кремния в промышленности обычно включает в себя восстановление кремнезема углеродом в электрической печи. Уравнение химической реакции выглядит следующим образом: Уравнение химической реакции для этого процесса выглядит следующим образом:
SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Полученный кремний имеет чистоту 97-98% и поэтому классифицируется как металлический кремний. Затем материал расплавляют и перекристаллизовывают, а примеси удаляют с помощью кислоты, чтобы получить металлический кремний чистотой 99,7-99,8 %.
Металлический кремний состоит в основном из кремния и поэтому обладает схожими с кремнием свойствами. Кремний существует в двух аллотропных формах: аморфный кремний и кристаллический кремний. Аморфный кремний представляет собой серо-черный порошок, который, по сути, является разновидностью микрокристалла. Кристаллическая структура кремния напоминает алмаз, и он проявляет свойства, характерные для полупроводников. Температура плавления кремния составляет 1410°C, а температура кипения - 2355°C. Его твердость по шкале Мооса равна 7, и он является хрупким. Аморфный кремний химически активен и может бурно гореть в присутствии кислорода. При повышенных температурах он вступает в реакцию с неметаллами, такими как галогены, азот и углерод, а также с металлами, включая магний, кальций и железо, образуя силициды. Аморфный кремний практически нерастворим во всех неорганических и органических кислотах, включая плавиковую кислоту. Однако он растворим в смеси азотной и фтористоводородной кислот. Аморфный кремний может быть растворен концентрированным раствором гидроксида натрия с выделением газообразного водорода. Кристаллический кремний, напротив, относительно неактивен и не реагирует с кислородом даже при высоких температурах. Он нерастворим во всех неорганических и органических кислотах, но растворим в смеси азотной и фтористоводородной кислот и в концентрированном растворе гидроксида натрия.
