سيليسيد المغنيسيوم

سيليسيد المغنيسيوم ، Mg₂Si _، هو مركب غير عضوي من المغنيسيوم والسيليكون . عادةً ما يشكل _Mg₂Si في حالته الطبيعية بلورات سوداء؛ وهي أشباه موصلات ذات موصلية ^من النوع n ولها تطبيقات محتملة في المولدات الكهروحرارية . [ ^{3 ]}

يتبلور مركب Mg₂Si في بنية مضادة للفلوريت . في الشبكة المكعبة _ذات المراكز الوجهية ، تشغل مراكز السيليكون الزوايا والمواقع المركزية للوجوه في وحدة الخلية، بينما تشغل مراكز المغنيسيوم ثمانية مواقع رباعية الأوجه في داخل وحدة الخلية. عدد التناسق للسيليكون والمغنيسيوم هو ثمانية وأربعة على التوالي. ^{[ 2 ]}

يمكن إنتاجه عن طريق تسخين ثاني أكسيد السيليكون ، SiO₂ _، الموجود في الرمل ، مع فائض من المغنيسيوم . تُنتج العملية أولاً السيليكون العنصري وأكسيد المغنيسيوم :

2 Mg + SiO₂ → ₂ MgO + Si

في حالة وجود فائض من المغنيسيوم، يتكون مركب Mg2Si _من تفاعل المغنيسيوم المتبقي مع السيليكون العنصري:

2 Mg + Si → Mg ₂ Si

إذا كان هناك فائض من SiO ₂ ، فإن السيليكون العنصري يبقى.

تحدث هذه التفاعلات بشكل طارد للحرارة، ^{[ 4 ]} بل وحتى بشكل انفجاري. ^{[ 5 ]}

يمكن اعتبار سيليسيد المغنيسيوم مكونًا من أيونات Si⁴⁻ ^. ولذلك، فهو يتفاعل مع الأحماض. وبالتالي، عند معالجة سيليسيد المغنيسيوم بحمض الهيدروكلوريك ، ينتج السيلان (SiH₄ ₎ وكلوريد المغنيسيوم .

Mg2 Si + 4 HCl → SiH _{4 +} 2 MgCl ₂

يمكن استخدام حمض الكبريتيك أيضًا. تُعدّ تفاعلات التحلل البروتوني هذه نموذجية لسيليسيدات المجموعة الثانية ( فلزات قلوية ترابية ) والمجموعة الأولى ( فلزات قلوية ) . وقد اعتمد التطوير المبكر لهيدريدات السيليكون على هذا التفاعل. ^{[ 5 ]}

يُستخدم سيليسيد المغنيسيوم في صناعة سبائك الألومنيوم من سلسلة 6000 ، والتي تحتوي على ما يصل إلى 1.5% من Mg₂Si _. ويمكن تقوية سبيكة من هذه المجموعة بالتقادم لتكوين مناطق غينير-بريستون ورواسب دقيقة للغاية، مما يؤدي إلى زيادة قوة السبيكة. ^{[ 6 ]}

سيليسيد المغنيسيوم شبه موصل ذو فجوة طاقة ضيقة . تُظهر بلورته النامية موصلية من النوع السالب (n)، ولكن يمكن تحويلها إلى النوع الموجب (p) عن طريق التطعيم بالفضة (Ag) والغاليوم (Ga) والقصدير (Sn)، وربما الليثيوم (Li) (عند مستويات تطعيم عالية). يتمثل التطبيق الإلكتروني الرئيسي المحتمل لـ Mg₂Si _في المولدات الكهروحرارية . ^{[ 3 ] [ 7 ]}