球形二氧化硅微粉的两种生产方法(1)化学湿法。让含硅化合物在溶液中反应,通过各种手段控制均匀生长速率,使反应产物在各个方向尽可能均匀地生长,终得到球形产物。化学法生产的球形二氧化硅粉体球形度、球化率和无定形率可达到100%,并可达到极低的放射性指标,但由于其堆积密度低,充分使用时球形粉体由环氧树脂模塑料制成,模塑料块的致密性、强度和线膨胀率受其影响,实际使用中多只能添加40%。(2)物理干燥法。根据固体热力学原理,高温粒子的尖角容易产生早的液相,液相在气液固三相界面上具有较大的表面张力,自动平滑的现象成球体,完成球化过程。硅微粉的物理制备可以达到微米级,但由于表面能团聚严重,其纯度、细度和颗粒均匀度都难以达到要求,目前的技术还很不成熟。硅微粉在应用的过程中主要作为功能性填料与有机高分子聚合物进行复合,从而提高复合材料的整体性能。温州涂料硅微粉应用
熔融硅微粉的主要原料选用质量晶体结构的应时,经酸浸、水洗、风干、高温熔融、粉碎、人工分选、磁选、超细粉碎、分级精制而成。其主要特点是颜色白、纯度高、线膨胀系数低、电磁辐射好、化学特性稳定、耐化学腐蚀性好、粒径分布可控有序。与晶体硅粉相比,熔融硅粉具有更低的密度、硬度、介电常数和热膨胀系数等优点,特别是在高频覆铜板中,可用于智能手机、平板电脑、网络通讯等行业。其主要缺点是熔化温度高,工艺复杂,生产成本高,一般产品介电常数高,影响信号传输速度。合肥油漆硅微粉特征硅微粉另一个重要的应用领域是芯片封装材料。
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。
球形二氧化硅微粉广泛应用于大规模集成电路封装,并逐渐渗透到航空、航天、精细化工、特种陶瓷等高科技领域。而在5G、数据中心和汽车电动化趋势下,高频、高速等覆铜板市场空间将打开,球形硅微粉需求趋势向上。但目前日本在球形二氧化硅粉方面长期占据垄断地位。全球EMC排名的厂商中有七家是日本厂商,尤其是中产品70%的市场被日本企业占据。因此,芯片封装材料球形二氧化硅微粉在爆发的同时,国内企业也应该有一个爆发,加强球形二氧化硅微粉的研发,提高市场竞争力。球形硅微粉在航空、航天、精细化工、特种陶瓷及日用化妆品等领域被广泛应用。
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。高温熔融喷射法:高温熔融喷射法是将高纯度石英在2100-2500℃下熔融为石英液体,经过喷雾、冷却后得到的球形硅微粉,其表面光滑,球形化率和非晶形率均可达到100%。高温熔融喷射法易保证球化率和无定形率,但该技术的难度是高温材料,粘稠的石英熔融液体的雾化系统以及解决防止污染和进一步提纯的问题。高纯硅微粉一般是指SiO2含量高于99.9%的硅微粉,主要应用在IC的集成电路和石英玻璃等行业。油漆用硅微粉应用
结晶硅微粉主要用于空调、冰箱等家电用的覆铜板以及开关、接线板等所使用的环氧塑封料中。温州涂料硅微粉应用
目前,世界上只有中国、日本、韩国、美国等少数国家具备硅微粉生产能力,中国硅微粉的市场主要还是在国内,硅微粉行业属于资本、技术、资源密集型行业,硅微粉的生产与原材料供应密切相关,我国石英砂资源主要分布在安徽省凤阳、江苏省东海、广西等地。国内的下游市场还是集中在华东、华南等这些经济比较发达的地区,而国内比较有实力硅微粉的生产企业主要分布在经济发达地区和富含原材料地区,集中在江苏连云港、安徽凤阳、浙江湖州等地区,其中江苏连云港东海县是中国比较大的硅微粉生产基地,也是国内早从事电子级硅微粉研制、开发、生产的地区。温州涂料硅微粉应用
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