硅铁

矽铁是含矽的铁合金，矽的重量百分比一般在15–90%，有高比例的铁矽化物^[1]。

矽铁合金

制备和反应

矽铁的制备是是铁存在时，用焦炭还原二氧化硅或沙而制备。典型铁的来源是铁废料或氧化铁皮（英语：millscale）。矽含量低于15%的矽铁是由内层有耐火砖的高炉制成^[2]

矽含量更高的矽铁是用电弧炉制造^[2]。市场上常见的矽比例有15%、45%、75%和90%，剩下的是铁，约有2%是铝或是钙。一般会用过量的二氧化硅，以避免碳化硅的生成。在制造过程中，会生成副产物微矽粉（英语：Microsilica）。

矽铁接触到水时，会慢慢的产生氢气，此反应在碱性环境下会加速，可以用在制氢（英语：hydrogen production）上。硅铁的熔点和密度都会随矽含量而变化，有两个接近共晶的区域，一个在Fe₂Si附近，另一个则在FeSi₂和FeSi₃之间。

矽铁的物理性质^[3][4]

矽的质量分数（%）	0	20	35	50	60	80	100
固相线温度（°C）	1538	1200	1203	1212	1207	1207	1414
液相线温度（°C）	1538	1212	1410	1220	1230	1360	1414
密度（g/cm3）	7.87	6.76	5.65	5.1	4.27	3.44	2.33

用途

硅铁可以提供矽元素，还原金属的氧化物，制成脱氧钢（英语：deoxidized steel）以及其他铁合金，也可以避免碳从熔化的钢里流失。锰铁（英语：ferromanganese）、镜铁、硅化钙等材料也可以用在这样的应用上^[5]。硅铁可以用来制造其他的铁合金。硅铁也可以用来生产矽、耐蚀、耐高温的铁矽合金、电动机和变压器磁芯中使用的电工钢。在电工钢里，硅铁的比例约是3–3.5%。

在制造铸铁时，可以加入矽铁以加速石墨化（英语：graphitization）。电弧焊里也会用矽铁作电极的涂层。

硅铁是制造镁矽铁（MgFeSi）之类合金（prealloy）的基础，镁矽铁可以用来制造延性铁（英语：ductile iron）。镁矽铁含有3–42%的镁，少量的稀土元素。若要控制铸铁中的矽含量，也可以加入镁矽铁。

镁矽铁有助于延性铁中石墨球的形成，让延性铁有柔韧性。和灰铸铁里的片状石墨不同，延性铁中的石墨成球状，因此不容易破裂。

硅铁也用在由白云石提取镁的皮江法中。

高含矽的硅铁和氯化氢反应，是工业合成三氯硅烷的基础。

制氢

此种制氢法在第一次世界大战起就已经使用。之前使用的制氢和氢纯化方式是用蒸汽通过热铁上，该制程很难控制^[6]。制氢的化学反应用氢氧化钠（NaOH）、矽铁和水。在此制程中，会用很重铁制的压力容器，里面有氢氧化钠和矽铁，关闭后再加入控制份量的水，氢氧化钠溶解后会让混合物加热到约200 °F（93 °C），开始反应，会产生硅酸钠、氢气和蒸气^[7]。一般认为整体反应如下^{[2][注 1]}：

2NaOH + Si（英语：FeSi） + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂

在军事上也会用矽铁快速的产生氢气，填充航空气球。产生器很小，可以用卡车运送，只需要很少的电力，材料稳定，不会燃烧．一直要到混合之后才会产生氢气^[8]。

有一份报告指出，美军在二十世纪初就已使用此一方式制氢，但约一百年后才有较深入的研究^[2]。