硅鐵

矽鐵是含矽的鐵合金，矽的重量百分比一般在15–90%，有高比例的鐵矽化物^[1]。

矽鐵合金

製備和反應

矽鐵的製備是是鐵存在時，用焦炭還原二氧化硅或沙而製備。典型鐵的來源是鐵廢料或氧化鐵皮（英語：millscale）。矽含量低於15%的矽鐵是由內層有耐火磚的高爐製成^[2]

矽含量更高的矽鐵是用電弧爐製造^[2]。市場上常見的矽比例有15%、45%、75%和90%，剩下的是鐵，約有2%是鋁或是鈣。一般會用過量的二氧化硅，以避免碳化硅的生成。在製造過程中，會生成副產物微矽粉（英語：Microsilica）。

矽鐵接觸到水時，會慢慢的產生氫氣，此反應在鹼性環境下會加速，可以用在製氫（英語：hydrogen production）上。硅鐵的熔點和密度都會隨矽含量而變化，有兩個接近共晶的區域，一個在Fe₂Si附近，另一個則在FeSi₂和FeSi₃之間。

矽鐵的物理性質^[3][4]

矽的質量分數（%）	0	20	35	50	60	80	100
固相線溫度（°C）	1538	1200	1203	1212	1207	1207	1414
液相線溫度（°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

硅鐵可以提供矽元素，還原金屬的氧化物，製成脫氧鋼（英語：deoxidized steel）以及其他鐵合金，也可以避免碳從熔化的鋼裡流失。錳鐵（英語：ferromanganese）、鏡鐵、硅化鈣等材料也可以用在這樣的應用上^[5]。硅鐵可以用來製造其他的鐵合金。硅鐵也可以用來生產矽、耐蝕、耐高溫的鐵矽合金、電動機和變壓器磁芯中使用的電工鋼。在電工鋼裡，硅鐵的比例約是3–3.5%。

在製造鑄鐵時，可以加入矽鐵以加速石墨化（英語：graphitization）。電弧焊裡也會用矽鐵作電極的塗層。

硅鐵是製造鎂矽鐵（MgFeSi）之類合金（prealloy）的基礎，鎂矽鐵可以用來製造延性鐵（英語：ductile iron）。鎂矽鐵含有3–42%的鎂，少量的稀土元素。若要控制鑄鐵中的矽含量，也可以加入鎂矽鐵。

鎂矽鐵有助於延性鐵中石墨球的形成，讓延性鐵有柔韌性。和灰鑄鐵裡的片狀石墨不同，延性鐵中的石墨成球狀，因此不容易破裂。

硅鐵也用在由白雲石提取鎂的皮江法中。

高含矽的硅鐵和氯化氫反應，是工業合成三氯硅烷的基礎。

製氫

此種製氫法在第一次世界大戰起就已經使用。之前使用的製氫和氫純化方式是用蒸汽通過熱鐵上，該製程很難控制^[6]。製氫的化學反應用氫氧化鈉（NaOH）、矽鐵和水。在此製程中，會用很重鐵制的壓力容器，裡面有氫氧化鈉和矽鐵，關閉後再加入控制份量的水，氫氧化鈉溶解後會讓混合物加熱到約200 °F（93 °C），開始反應，會產生硅酸鈉、氫氣和蒸氣^[7]。一般認為整體反應如下^{[2][註 1]}：

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

在軍事上也會用矽鐵快速的產生氫氣，填充航空氣球。產生器很小，可以用卡車運送，只需要很少的電力，材料穩定，不會燃燒．一直要到混合之後才會產生氫氣^[8]。

有一份報告指出，美軍在二十世紀初就已使用此一方式製氫，但約一百年後才有較深入的研究^[2]。