Il silicio è il quattordicesimo elemento della tavola periodica ed è un elemento di gruppo IVA, insieme a germanio al carbone, stagno e piombo. Il silicio puro è un solido grigio scuro con la stessa struttura cristallina del diamante. Le sue proprietà chimiche e fisiche sono simili a questo materiale. Il silicio ha un punto di fusione di 1410 ° C di 2570 ° F), un punto di ebollizione di 4271 ° F (2355 ° C) e una densità di 2,33 g/cm3.
Quando il silicio viene riscaldato, reagisce con gli alogeni (fluoro, cloro, bromo e iodio) per formare alogenuri. Reagisce con alcuni metalli per formare silicidi e quando riscaldato in un forno elettrico con carbonio, viene prodotta una ceramica resistente all'usura chiamata carburo di silicio. L'acido idrofluorico è l'unico acido che colpisce il silicio. A temperature più elevate, il silicio viene attaccato dal vapore acqueo o dall'ossigeno per formare uno strato superficiale di biossido di silicio.
Quando il silicio viene purificato e drogato con elementi come boro, fosforo e arsenico, viene usato come semiconduttore in varie applicazioni. Per la massima purezza, viene utilizzato un processo chimico che riduce il tetracloruro di silicio o il triclorosilano al silicio. I singoli cristalli vengono coltivati disegnando lentamente cristalli di semi dal silicio fuso.
Il silicio di minore purezza viene utilizzato in metallurgia come agente riducente e come elemento legabile in acciaio, ottone, allumio e bronzo. Quando vengono aggiunte piccole quantità di silicio all'alluminio, l'alluminio diventa più facile da lanciare e ha anche miglioramento della forza, della durezza e di altre proprietà. Nella sua forma di ossido o silicato, il silicio viene utilizzato per produrre cemento, mattoni, vetro, ceramica e sapone. Il metallo di silicio è anche il materiale di base per realizzare siliconi utilizzati in prodotti come oli sintetici, maschere e sigillanti e agenti anti-foaming.
Nel 1999, la produzione mondiale era di circa 640.000 tonnellate metriche (esclusa la Cina), con i principali produttori del Brasile, della Francia, della Norvegia e degli Stati Uniti. Questo è un continuo declino rispetto agli ultimi anni (653.000 tonnellate nel 1998 e 664.000 nel 1997). Sebbene i dati non siano disponibili, si ritiene che la Cina sia il più grande produttore, seguito dagli Stati Uniti. Una stima pone la capacità produttiva della Cina fino a 400.000 tonnellate metriche all'anno, con oltre 400 produttori. Le esportazioni da questo paese sono aumentate negli ultimi anni.
Il consumo di metallo di silicio negli Stati Uniti era di circa 262.000 tonnellate, al costo di 57 centesimi per libbra. Il tasso di crescita annuale nel periodo 1980-1995 era di circa il 3,5% per la domanda di silicio da parte dell'industria dell'alluminio e circa l'8% da parte dell'industria chimica. La domanda da parte dell'industria chimica (principalmente siliconi) è stata colpita dalla crisi economica asiatica della fine degli anni '90.
Pigmenti anticorrosivi, rivestimento ricettivo a getto d'inchiostro, agente di stuoia