Piin fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat huomattavasti sen luonnollisessa muodossa jalostuksen jälkeen tai osana yhdisterakennetta. Se on virallisesti luokiteltu metalloidiksi, mikä tarkoittaa, että sillä on sekä metallijohtimien että ei-metallisten eristeiden fysikaalisia ominaisuuksia. Raakamuodossaan piitä löytyy noin 25 %:n pitoisuutena hiekasta, ja sitä jalostetaan yleiseen käyttöön hyvin lämpöä säilyttävien lasiastioiden valmistuksessa, monenlaisissa koristelasituotteissa sekä betonin ainesosana. Piiyhdisteillä on useita teollisia käyttötarkoituksia niiden kestävyyden ja korkeiden lämpötilojen kestävyyden vuoksi, mikä tekee piin ominaisuuksista hyödyllisiä sellaisille tuotteille kuin karbidihioma-aineet, silikaattiemaalit ja silikonitiivisteet ja -tiivisteet.
Puolijohdelaatuiseksi piiksi (SGS) jalostettuna pii on vähintään 99.9999 % puhdasta, mikä tekee siitä täydellisen eristeen. Sitten SGS seostetaan tai istutetaan pienillä määrillä joko boori- tai fosforiatomeja tasolla, joka on noin yksi atomi kutakin miljardia piiatomia kohti. Tämä muuttaa piin ominaisuudet eristävästä puolijohtavaksi, joten siitä on hyötyä mikrosirujen valmistuksessa.
Piin kemiallisiin ominaisuuksiin kuuluu sen kyky yhdistyä helposti hapen kanssa ja muodostua helposti joko amorfisiksi tai kiteisiksi rakenteiksi huoneenlämpötilassa. Sen erittäin korkea sulamispiste 2,570 1,410 ° Fahrenheit (XNUMX XNUMX ° C) tekee materiaalin yhdisteistä käyttökelpoisia monissa teollisissa prosesseissa. Se myös seostuu helposti metallien, kuten teräksen, messingin ja alumiinin kanssa autonosia varten, mikä tekee niistä vahvempia ja kestävämpiä. Piin mekaaniset ominaisuudet tekevät siitä myös yhden yleisimmistä elementeistä, joita käytetään rakennusalalla kaikkeen tiivisteistä tiili- ja keraamisiin yhdisteisiin.
Huolimatta maineesta vakaana alkuaineena, piin ominaisuuksia yhdessä kaliumnitraatin kanssa on käytetty myös räjähteiden valmistukseen. Vuoden 2011 tutkimukset ovat osoittaneet sen räjähdysherkkyyden kemikaalina yhdessä gadoliniumnitraatin kanssa, mikä vastaa tavallisen ruudin räjähdysherkkyyttä. Löytämisen sovelluksiin voi kuulua sellaisten mikrosirujen kehittäminen, joissa on arkaluontoista tietoa tai rakenteita, jotka voivat tuhoutua etäsignaalilla, kun ne joutuvat vääriin käsiin.
Piidioksidin tai SiO2:n tiedetään nykyään olevan hapen jälkeen runsain alkuaine maankuoressa, ja se muodostaa noin 28 % kuoren massasta. Yli 1,000,000 1999 400,000 tonnia piitä prosessoitiin käyttökelpoisiin muotoihin vuodesta XNUMX lähtien, ja lähes puolet tästä tuotannosta, XNUMX XNUMX tonnia, tuli Kiinasta. Materiaalin lähteet ovat tavallinen hiekka, kvartsi ja muut kiteiset mineraalit, kuten ametisti. Sitä on myös merkittäviä määriä puolijalokiveissä, kuten akaatissa, jaspisessa ja opaalissa.
Piin ja sen ominaisuuksien löytäminen tapahtui vuosina 1789-1854 useiden kansojen tutkijoiden työn toimesta, alkaen ranskalaisesta kemististä, joka tunnetaan nykyään kemian isänä, Antoine Lavoisierina, joka ehdotti ensin, että kvartsi on tunnistamattoman alkuaineen oksidi. 1800-luvulla useat kemistit eristivät piinäytteitä, mukaan lukien englantilainen Humphry Davy vuonna 1808, ranskalaiset kemistit Joseph Gay-Lusssac ja Louis Thenard vuonna 1811 ja ruotsalainen kemisti Jons Berzelius vuonna 1824. Skotlantilainen kemisti Thomas Thomson antoi sille virallisen nimen. Piin vuonna 1831 ja vuonna 1854 ranskalainen kemisti ja minerologi Henri De Ville tuotti ensimmäisen suhteellisen puhtaan kiteisen piin. Elementti otettiin käyttöön silikonikumin ja -rasvojen kaupalliseen tuotantoon vuonna 1943, ja vuoteen 1958 mennessä valmistettiin ensimmäinen integroitu piiri sisäänrakennetuilla transistoreilla piisubstraatilla.