目前国内外制备球形硅微粉的方法有物理法和化学法。物理法主要有火焰成球法、高温熔融喷射法、自蔓延低温燃烧法、等离子体法、和高温煅烧球形化等;化学方法主要有气相法、水热合成法、溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法等。气相法是以硅卤烷作为原料,在高温条件下水解制备得到超细球形二氧化硅微粉。经水解反应的二氧化硅分子互相凝集形成球形颗粒,这些颗粒互相碰撞融合形成聚集体,这些聚集体便凝聚形成球形粉体。该方法制备的产品中HCl等杂质含量高,pH低,不能作为主材料应用于电子产品中,只能少量加入,调整黏度、增加强度等功能,另外原料昂贵,设备要求较高,技术较复杂。熔融硅微粉选用熔融石英、玻璃类等材料作为主要原料,经过研磨、精密分级和除杂等工艺生产而成。涂料硅微粉成分
汽车尾气净化用蜂窝陶瓷载体和柴油发动机尾气净化用堇青石材料的汽车尾气过滤器DPF(DieselParticulateFilter),以氧化铝、硅微粉等多种材料经混合、挤出成型、干燥、烧结等加工制得。球形硅微粉可以提高蜂窝陶瓷制品成型率、稳定性。球形硅微粉可以为涂料应用在耐刮擦、流平性、透明度、耐候性等方面带来优异的性能表现,其中包括装饰漆、木器漆、粉末涂料、防腐涂料、地坪涂料等。球形硅微粉可以用于风电叶片及类似大型复合材料结构件的粘接用胶、建筑结构胶等胶黏剂领域,使得胶黏剂具有适当的粘度、优异的触变性和抗流挂性,粘接强度高、抗疲劳。杭州硅微粉特征硅微粉在塑料中可用于聚氯乙烯(PVC)地板、聚乙烯和聚丙烯薄膜、电绝缘材料等产品中。
与角形硅微粉相比,球形硅微粉具有以下优点。(1)球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,使得树脂的添加量小,硅微粉的填充量达到比较高,因此球形化意味着硅微粉填充率的增加,而硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,也就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。(2)与角形硅微粉制成的塑封料相比,球形的塑封料应力集中小、强度比较高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力为0.6。由此制成的微电子器件成品率高,便于运输、安装,并且在使用过程中不易产生机械损伤。(3)相比于角形硅微粉,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使得模具的使用寿命可提高一倍。
球形石英粉具有表面光滑、比表面积大、硬度高、化学性能稳定等优越性能。首先,球形粉体流动性好,能与树脂混合形成均匀的薄膜,树脂加入量少,石英粉填充量高,质量分数可达90.5%。石英粉填充量越高,导热系数越低,模塑料的热膨胀系数越小,越接近单晶硅的热膨胀系数,所生产的电子元器件性能越好。其次,球形粉体的应力为角形粉体的60%,球形石英粉制成的模塑料应力集中小,强度比较高。,球形粉末表面光滑,摩擦系数小,对模具的磨损小,模具使用寿命可延长1倍以上。硅微粉应用于混凝土行业是国内外研究硅微粉回收利用早、成果多、应用广的一个领域。
高纯超细硅微粉用于塑料中可以有效的增加塑料的抗弯、抗压强度,同样也可以提高大多数塑料产品的承载能力;在橡胶制品中可代替炭黑,改善橡胶的延伸率、拉撕裂强度和抗老化性能;作为涂料的添加剂可以显著提高涂料的耐磨特性而且可以增强其着色能力。但其比较大的市场前景是应用于大规模及超大规模集成电路用塑封料、电子元器件塑封料、环氧浇注料灌封料等领域[2]。在环氧模塑封料中,高纯硅微粉是其主要原料,由于SiO2具有稳定的物理化学性能、良好的透光性及线膨胀性能和优良的高温性能,因此SiO2是目前理想的环氧塑封料的填充材料,其填充率可达到70%~90%,同时高纯超细硅微粉也是半导体集成电路理想的基板材料。世界上对高纯超纯硅微粉的需求量将随着IC行业的发展而快速发展,估计未来10年世界对其的需求将以20%的速度增长。微硅粉是冶金电炉在2000℃以上高温时产生的SiO2和Si气体与空气中氧气氧化并冷凝而形成的超细硅质粉体材料。湖南建筑结构胶用硅微粉供应
熔融硅微粉主要用于智能手机、平板电脑等使用的覆铜板以及空调、洗衣机使用的环氧塑封料中。涂料硅微粉成分
从硅微粉产业链来看,上游原料主要是晶质料和熔融料;下游应用领域丰富,由于硅微粉具有高耐热、高绝缘、低线膨胀系数和导热性好等优良性能,可作为功能性填充材料提高下游产品的性能,因此广泛应用于覆铜板、芯片封装用环氧模塑料、电绝缘材料、胶粘剂、陶瓷等领域。覆铜板随着细分产品的化,微硅粉市场有望继续扩大。据中国电子材料行业协会覆铜板材料分会披露,2020年我国刚性覆铜板销售面积为6.79亿平方米。以2013-2020年6.3%的复合增长率计算,2025年国内刚性覆铜板面积有望达到8.67亿平方米。涂料硅微粉成分