Il ferrosilicio (FeSi) - è una lega di ferro-silicio con caratteristiche fisiche distinte che dipendono dal contenuto di silicio (tipicamente 45-90% Si). Di seguito le principali proprietà fisiche:
1. Aspetto
Colore: dal grigio argento-al grigio scuro-a seconda del contenuto di silicio e dell'ossidazione superficiale.
Modulo: Solitamente fornito comepezzi(10-100 mm),granuli(1-10 mm) opolvere(<1 мм).
Struttura: Duro, fragile e non conduttivo; quando viene distrutto, si rompe in modo concoide (come una conchiglia).
2. Densità
Allineare: 3,5-5,2 g/cm³, diminuisce con l'aumentare del contenuto di silicio:
FeSi75 (~75% Si): ~3,5 g/cm³
FeSi45 (~45% Si): ~5,0 g/cm³
3. Punto di fusione
Gamma generale: 1200-1400 gradi (2192-2552 gradi F).
Un maggiore contenuto di silicio abbassa il punto di fusione:
FeSi75: ~1200 gradi
FeSi45: ~1400 gradi
4. Durezza
Durezza di Mohs: ~6-7 (simile al quarzo).
Fragilità: Estremamente fragile a causa dell'-elevato contenuto di silicio; inadatto alla lavorazione meccanica.
5. Conduttività elettrica
Cattivo conduttore: La conduttività elettrica diminuisce con l'aumentare del contenuto di silicio.
Il silicio è - un semiconduttore e il ferro - un conduttore; il drogaggio riduce la conduttività complessiva.
Resistività: ~50-100 µOhm-cm (superiore al ferro puro).
6. Conduttività termica
Moderare: ~30-50 W/(m-K) a temperatura ambiente, inferiore a quella del ferro puro.
7. Proprietà magnetiche
Ferromagnetico: Mantiene un magnetismo debole a causa del contenuto di ferro, ma il silicio riduce la permeabilità magnetica.
Applicazione: Non utilizzato nei nuclei magnetici (a differenza del ferro puro o dell'acciaio al silicio).
8. Dilatazione termica
Coefficiente: ~11-14 ×10-⁶/K (simile alla ghisa).
9. Reattività con l'acqua
Risposta lenta: Reagisce con l'umidità/vapore acqueo nel tempo, liberando gas idrogeno (H₂):
FeSi+2H2O→SiO2+Fe(OH)2+H2↑
Nota sulla sicurezza: Lo stoccaggio a secco è necessario per prevenire l'accumulo di idrogeno (rischio di esplosione).
10. Solubilità
Insolubile: In acqua o solventi organici.
Resistenza agli acidi: Reagisce con acidi forti (es. HCl, H₂SO₄) liberando idrogeno.