HJ硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或硅石）為原料，用電爐冶煉制成的鐵硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅鐵常用于煉鋼時作脫氧劑，同時由于SiO2生成時放出大量的熱，在脫氧的同時，對提高鋼水溫度也是有利的。同時，硅鐵還可作為合金元素加入劑，廣泛應(yīng)用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中，硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中，常用作還原劑。

晶體硅為鋼灰色，無定形硅為黑色，密度2.4g/cm3，熔點(diǎn)1420℃，沸點(diǎn)2355℃，晶體硅屬于原子晶體，硬而有光澤，有半導(dǎo)體性質(zhì)。硅的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在高溫下能與氧氣等多種元素化合，不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于氫氟酸和堿液，用于造制合金如硅鐵、硅鋼等，單晶硅是一種重要的半導(dǎo)體材料，用于制造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布*廣，地殼中約含27.6%，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在 結(jié)晶型的硅是暗黑藍(lán)色的，很脆，是典型的半導(dǎo)體。化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。在常溫下，除氟化氫以外，很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

不同于Nb3Sn，Nb3Al相只有在1940-2060℃的狹窄溫度范圍內(nèi)才能穩(wěn)定存在，平衡態(tài)的Nb3Al相中的Al含量偏離化學(xué)計(jì)量比，其超導(dǎo)體性能遠(yuǎn)低于化學(xué)計(jì)量比下的理論值，由此造成生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性及太低的成品率，這成為該材料實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的*大障礙。由Nb-Al相圖可知，隨著溫度的降低，Al含量偏離化學(xué)計(jì)量比而不斷減少，在1000℃時Al含量就減少到21%左右。因此，通過常規(guī)的低溫?zé)崽幚砗茈y獲得具有化學(xué)計(jì)量比的Nb3Al超導(dǎo)體。研究表明，Nb3Al的超導(dǎo)性能依賴于Al含量的高低，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨著Al含量接近化學(xué)計(jì)量比而提高。因此，化學(xué)計(jì)量比的獲得是制備高性能Nb3Al超導(dǎo)材料的關(guān)鍵。