Ferrokisel (FeSi) - är en järn-kisellegering med distinkta fysiska egenskaper som beror på kiselinnehållet (vanligtvis 45-90 % Si). Följande är de viktigaste fysiska egenskaperna:
1. Utseende
Färg: från silver-grå till mörk-grå, beroende på kiselinnehåll och ytoxidation.
Form: Levereras vanligtvis sombitar(10-100 mm),granulat(1-10 mm) ellerpulver(<1 мм).
Konsistens: Hård, spröd och icke-ledande; när den förstörs spricker den conchoidally (som ett skal).
2. Densitet
Räckvidd: 3,5-5,2 g/cm³, minskar med ökande kiselhalt:
FeSi75 (~75% Si): ~3,5 g/cm³
FeSi45 (~45% Si): ~5,0 g/cm³
3. Smältpunkt
Allmänt utbud: 1200-1400 grader (2192-2552 grader F).
Högre kiselhalt sänker smältpunkten:
FeSi75: ~1200 grader
FeSi45: ~1400 grader
4. Hårdhet
Mohs hårdhet: ~6-7 (liknar kvarts).
Bräcklighet: Extremt spröd på grund av -högt kiselinnehåll; olämplig för mekanisk bearbetning.
5. Elektrisk ledningsförmåga
Dålig ledare: Elektrisk ledningsförmåga minskar med ökande kiselhalt.
Kisel är - en halvledare och järn - en ledare; dopning minskar den totala konduktiviteten.
Resistivitet: ~50-100 µOhm-cm (högre än rent järn).
6. Värmeledningsförmåga
Måttlig: ~30-50 W/(m-K) vid rumstemperatur, lägre än för rent järn.
7. Magnetiska egenskaper
Ferromagnetisk: Behåller svag magnetism på grund av järnhalt, men kisel minskar magnetisk permeabilitet.
Ansökan: Används inte i magnetiska kärnor (till skillnad från rent järn eller kiselstål).
8. Termisk expansion
Koefficient: ~11-14 ×10-⁶/K (liknar gjutjärn).
9. Reaktivitet med vatten
Långsam respons: Reagerar med fukt/vattenånga över tid och frigör vätgas (H₂):
FeSi+2H2O→SiO2+Fe(OH)2+H2↑
Säkerhetsanmärkning: Torr lagring krävs för att förhindra väteackumulering (risk för explosion).
10. Löslighet
Olöslig: I vatten eller organiska lösningsmedel.
Syrabeständighet: Reagerar med starka syror (t.ex. HCl, H₂SO4) och frigör väte.