Calciumsilicide

Calciumsilicide, auch Calcium-Silicium genannt, sind eine Gruppe von intermetallischen Verbindungen des Calciums mit Silicium.

Vorkommen und Herstellung

Die Herstellung von Calciumsiliciden kann zum einen durch das Aufschmelzen von Calciumcarbid (CaC₂) und Siliciumdioxid (SiO₂), zum anderen durch Reduktion von Siliciumdioxid, Calciumoxid oder Calciumcarbid mit Kohlenstoff im Elektroofen hergestellt werden. Sie können auch direkt aus den Elementen bei 1300 °C bzw. 1050 °C gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {Ca Si\longrightarrow CaSi} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ Ca Si\longrightarrow Ca_{2}Si} }$

Calciumdisilicid kann durch Reaktion von Calciumhydrid oder Calciummonosilicid mit Silicium bei etwa 1000 °C erhalten werden.

${\displaystyle \mathrm {CaH_{2} 2\ Si\longrightarrow CaSi_{2} H_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {CaSi Si\longrightarrow CaSi_{2}} }$

Eigenschaften und Verwendung

Wie viele andere Silicide besitzen auch Calciumsilicide eine gute elektrische Leitfähigkeit. Allerdings ist diese stark von der Modifikation abhängig, so ist beispielsweise Dicalciumsilicid (Ca₂Si) ein Halbleiter. Beim Übergießen mit verdünnter Salzsäure zersetzt sich CaSi lebhaft unter Bildung von selbstentzündlichen Silanen und Zurücklassen von weißer Kieselsäure. Calciumdisilicid liegt in Form von hexagonalen Tafeln von bleigrauer Farbe und lebhaftem Metallglanz vor. Es löst sich ruhig in Salzsäure unter Abscheidung des für das Disilicid charakteristischen gelben Siloxens.

Eingesetzt werden Calciumsilicide beispielsweise in der Metallverarbeitung. Dort kommen sie unter anderem wegen ihrer stark reduzierenden Eigenschaften als Desoxidationsmittel für Stähle zum Einsatz.

Literatur

• P. Manfrinetti, M.L. Fornasini, A. Palenzona: The phase diagram of the Ca–Si system. In: Intermetallics. Band 8, Nr. 3, März 2000, S. 223–228, doi:10.1016/S0966-9795(99)00112-0. 

Einzelnachweise