中國(guó)粉體網(wǎng)訊 硅微粉是以結(jié)晶石英、熔融石英等為原料,經(jīng)研磨、精密分級(jí)、除雜、高溫球化等工藝加工而成的一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染二氧化硅粉體,是具有高耐熱、高絕緣、低線性膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱性好等優(yōu)異性能的無(wú)機(jī)非金屬材料。
硅微粉分類(lèi)和品種較為復(fù)雜。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)SJ/T10675—2002和多行業(yè)共識(shí)可做以下分類(lèi)。

根據(jù)形貌分為:球形硅微粉、角形硅微粉等。
根據(jù)制作工藝分為:結(jié)晶硅微粉、熔融硅微粉、活性硅微粉、方石英硅微粉、復(fù)合硅微粉等。
硅微粉加工
角形硅微粉加工方法有干法研磨和濕法研磨兩種。
干法研磨生產(chǎn)工藝:是將硅微粉原料放進(jìn)球磨機(jī)或振動(dòng)磨中研磨,該研磨工藝可以連續(xù)進(jìn)料和出料,也可以一次投入若干重量原料,連續(xù)研磨若干時(shí)間后出料;出料時(shí)要經(jīng)過(guò)微粉分級(jí)機(jī)控制粒度,粗的產(chǎn)物返回磨機(jī)再磨,細(xì)的則是產(chǎn)品。干法研磨要嚴(yán)格控制入磨物料水分。
濕法研磨生產(chǎn)工藝:是將若干重量硅微粉原料一次投入球磨機(jī)中,加入適量的水,作業(yè)濃度在65%-80%;連續(xù)研磨十幾個(gè)小時(shí)后,倒出料漿,用壓濾方法或放在料桶內(nèi)自然沉淀脫水,得到含水料餅;用打碎機(jī)打碎分散后均勻連續(xù)地投到空心軸攪拌烘干機(jī)中,干燥后得到產(chǎn)品。
目前,球形硅微粉的加工方法主要包括物理法、化學(xué)法及物理化學(xué)法。其中,物理法主要包括火焰成球法、高溫熔融噴射法、等離子體法、高溫煅燒球形化等;化學(xué)法主要包括氣相法、水熱合成法、自蔓延低溫燃燒法、溶膠-凝膠法、沉淀法和微乳液法等。
物理法制備球形硅微粉所需的原材料石英來(lái)源廣泛、成本較低,但對(duì)石英原材料的質(zhì)量和生產(chǎn)設(shè)備等要求較高;瘜W(xué)法盡管可制備出高純度且粒徑均勻的球形硅微粉,但其制備過(guò)程需消耗大量的表面活性劑,導(dǎo)致其存在生產(chǎn)成本過(guò)高、有機(jī)雜質(zhì)難以消除及粉體易團(tuán)聚等問(wèn)題。因此,物理法比化學(xué)法制備球形硅微粉更易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、規(guī);a(chǎn)。
活性硅微粉生產(chǎn)方法可概括分為兩大類(lèi),即:濕法生產(chǎn)和干法生產(chǎn)。
濕法改性
將配好的偶聯(lián)劑均勻噴灑在預(yù)制好的硅微粉上,陳腐反應(yīng)一段時(shí)間后,攪拌、干燥(80-110℃),篩分而成。這種生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜、原始,成本高,改性不均勻,易發(fā)生二次團(tuán)聚,產(chǎn)量低而被大生產(chǎn)逐步淘汰。這種工藝因不需要專(zhuān)用設(shè)備,常用在實(shí)驗(yàn)室中。
干法改性
直接將改性劑加入球磨機(jī)中改性:將配好的偶聯(lián)劑與石英砂一同(或幾小時(shí)后)加入間歇式球磨機(jī)中,利用球磨機(jī)對(duì)粉體研磨時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械力及溫度進(jìn)行改性。
采用高攪機(jī)改性:將配好的偶聯(lián)劑與預(yù)制好的硅微粉加入高攪機(jī)中高速攪拌混合,利用攪拌時(shí)對(duì)粉體產(chǎn)生的機(jī)械力及溫度進(jìn)行改性。
硅微粉應(yīng)用
在硅微粉應(yīng)用領(lǐng)域,不同級(jí)別的硅微粉有著各自獨(dú)特的用途。
普通硅微粉主要用于電焊條保護(hù)層、金屬鑄造、拋光研磨、陶瓷、玻璃、硅橡膠、油漆、涂料、塑料(PVC、PE、PP等)、高分子復(fù)合材料、玻纖、功能化學(xué)光纖、醫(yī)用(牙齒、牙膏、化妝品等)、醫(yī)藥、石油(鉆井固井)、建筑砂漿及高強(qiáng)混凝土骨料、太陽(yáng)能光電池、軍用天線反射罩、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)種子處理劑、干粉滅火劑及其它化工行業(yè)。
電工級(jí)硅微粉主要用于用于環(huán)氧樹(shù)脂澆注料(普通電器件的絕緣澆注,高壓電器的絕緣澆注,APG工藝注射料)、環(huán)氧灌封料、電焊條保護(hù)層、高檔陶瓷釉料等。它對(duì)硅微粉的粒度、流動(dòng)性、粘度要求較嚴(yán)。主要使用結(jié)晶型、熔融型硅微粉。
電子級(jí)硅微粉主要用于集成電路、電子元件的塑封料和包裝料、電子級(jí)覆銅板、硅基基板;電子級(jí)硅微粉的要求特別苛刻,不但對(duì)其內(nèi)在質(zhì)量(如純度、Fe、Cl-、Na+、U、EC、PH等)要求較嚴(yán),而且對(duì)其粒度分布也有嚴(yán)格的要求,因此生產(chǎn)該產(chǎn)品必須具備生產(chǎn)條件外還要具備很好的分析化驗(yàn)等檢測(cè)手段,目前該行業(yè)結(jié)晶型、熔融型、圓角形、球形硅微粉均有使用。
地坪級(jí)硅微粉主要用在環(huán)氧地坪上,它的作用是:降低成本,增加耐磨性,主要使用結(jié)晶型硅微粉。
精密鑄造用硅微粉主要用于精密鑄造、蠟?zāi)!①F重金屬模具等行業(yè),主要是使用硅微粉的耐高溫、受熱膨脹系數(shù)小,鑄件無(wú)須打磨等優(yōu)點(diǎn)。
油漆、涂料級(jí)硅微粉主要用在船舶涂料、外墻涂料、耐酸堿油漆等行業(yè),主要是使用硅微粉的分散性好、耐酸堿性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
此外,硅微粉還可用于陶瓷、玻璃纖維、硅橡膠、密封膠、塑料薄膜等。當(dāng)然,隨著人們對(duì)硅微粉性質(zhì)的不斷認(rèn)識(shí),它的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。
為了更深入地探討硅微粉加工技術(shù)的創(chuàng)新方向與應(yīng)用領(lǐng)域的拓展?jié)摿Γ?025年11月20-21日,中國(guó)粉體網(wǎng)將在江蘇徐州舉辦“2025(第九屆)全國(guó)石英大會(huì)暨展覽會(huì)”。屆時(shí),國(guó)家半導(dǎo)體標(biāo)委會(huì)專(zhuān)家委員、江蘇如通工業(yè)技術(shù)有限公司副總經(jīng)理張存君,將帶來(lái)題為《硅微粉加工及應(yīng)用》的報(bào)告。他將結(jié)合自身深耕硅微粉領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn),解讀硅微粉加工及應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容,助力推動(dòng)硅微粉產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

參考來(lái)源:
張存君.球形硅微粉的制備與應(yīng)用
張存君.硅微粉、球形硅微粉的加工與市場(chǎng)應(yīng)用
中國(guó)粉體網(wǎng).硅微粉的生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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