硅的制备过程涉及多个化学反应，其中主要包括以下几个步骤：
1. 粗硅的制备：通过高温反应，将碳与二氧化硅（SiO2）反应，生成一氧化碳（CO）和粗硅（Si）。化学方程式为：2C + SiO2 → 2CO + Si。这一步骤通常在工业电弧炉中进行，使用石油焦或木炭作为还原剂。
2. 粗硅的氯化：将粗硅与氯气（Cl2）反应，生成四氯化硅（SiCl4）。化学方程式为：Si + 2Cl2 → SiCl4。这一步骤是在高温下进行的。
3. 精硅的制备：通过氢气（H2）与四氯化硅反应，生成硅（Si）和氯化氢（HCl），从而得到精硅。化学方程式为：2H2 + SiCl4 → Si + 4HCl。这一步骤同样在高温下进行。
在应用领域方面，高纯度的单晶硅是关键的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素可形成p型硅半导体，掺入第VA族元素则形成n型半导体。将p型和n型半导体结合形成p-n结，就能制作太阳能电池，将辐射能转换为电能。
此外，硅还应用于金属陶瓷和宇宙航行材料。通过将陶瓷和金属混合烧结成金属陶瓷复合材料，这种材料耐高温、具有韧性，并能承受切割。它结合了金属和陶瓷的优点，同时弥补了它们的不足，因此在军事武器制造等领域具有重要应用。详情
