目前國內外制備球形硅微粉的方法有物理法和化學法。物理法主要有火焰成球法、高溫熔融噴射法、自蔓延低溫燃燒法、等離子體法、和高溫煅燒球形化等;化學方法主要有氣相法、水熱合成法、溶膠-凝膠法、沉淀法、微乳液法等。氣相法是以硅鹵烷作為原料,在高溫條件下水解制備得到超細球形二氧化硅微粉。經水解反應的二氧化硅分子互相凝集形成球形顆粒,這些顆粒互相碰撞融合形成聚集體,這些聚集體便凝聚形成球形粉體。該方法制備的產品中HCl等雜質含量高,pH低,不能作為主材料應用于電子產品中,只能少量加入,調整黏度、增加強度等功能,另外原料昂貴,設備要求較高,技術較復雜。優良的納米球形硅微粉材料對促進國民經濟的持續高速發展具有重要意義。浙江油漆用硅微粉特征
目前國內外制備球形硅微粉的方法有物理法和化學法。物理法主要有火焰成球法、高溫熔融噴射法、自蔓延低溫燃燒法、等離子體法、和高溫煅燒球形化等;化學方法主要有氣相法、水熱合成法、溶膠-凝膠法、沉淀法、微乳液法等。高溫熔融噴射法:高溫熔融噴射法是將高純度石英在2100-2500℃下熔融為石英液體,經過噴霧、冷卻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達到100%。高溫熔融噴射法易保證球化率和無定形率,但該技術的難度是高溫材料,粘稠的石英熔融液體的霧化系統以及解決防止污染和進一步提純的問題。浙江油漆用硅微粉特征硅微粉另一個重要的應用領域是芯片封裝材料。芯片從設計到制造非常不易,芯片封裝顯得尤為重要。
硅微粉除了具備熱膨脹系數低、介電性能優異、導熱系數高、懸浮性能好等優良性能以外,同時還具備以下性能:(1)具有良好的絕緣性:由于硅微粉純度高,雜質含量低,性能穩定,電絕緣性能優異,使固化物具有良好的絕緣性能和抗電弧性能。(2)能降低環氧樹脂固化反應的放熱峰值溫度,降低固化物的線膨脹系數和收縮率,從而消除固化物的內應力,防止開裂。(3)抗腐蝕性:硅微粉不易與其它物質反應,與大部分酸、堿不起化學反應,其顆粒均勻覆蓋在物件表面,具有較強的抗腐蝕能力。(4)顆粒級配合理,使用時能減少和消除沉淀、分層現象;可使固化物的抗拉、抗壓強度增強,耐磨性能提高,并能增大固化物的導熱系數,增加阻燃性能。(5)經硅烷偶聯劑處理的硅微粉,對各類樹脂有良好的浸潤性,吸附性能好,易混合,無結團現象。(6)硅微粉作為填充料,加進有機樹脂中,不但提高了固化物的各項性能,同時也降低了產品成本。
硅微粉主要性能包括:具有良好的絕緣性:由于硅微粉純度高,雜質含量低,性能穩定,電絕緣性能優異,使固化物具有良好的絕緣性能和抗電弧性能。能降低環氧樹脂固化反應的放熱峰值溫度,降低固化物的膨脹系數和收縮率,從而消除固化物的內應力,防止開裂。抗腐蝕性:硅微粉不易與其他物質反應,與大部分酸、堿不起化學反應,其顆粒均勻覆蓋在物件表面,具有較強的抗腐蝕能力。顆粒級配合理,使用時能減少和消除沉淀、分層現象;可使固化物的抗拉、抗壓強度增強,耐磨性能提高,并能增大固化物的導熱系數,增加阻燃性能。經硅烷偶聯劑處理的硅微粉,對各類樹脂有良好的浸潤性,吸附性能好,易混合,無結團現象。硅微粉作為填充料,加進有機樹脂中,不但提高了固化物的各項性能,同時也降低了產品成本。硅微粉應用于陶瓷行業中,對于降低燒成溫度和提高成品率等能收到理想效果。
從硅微粉產業鏈來看,上游原料主要是晶質料和熔融料;下游應用領域豐富,由于硅微粉具有高耐熱、高絕緣、低線膨脹系數和導熱性好等優良性能,可作為功能性填充材料提高下游產品的性能,因此廣泛應用于覆銅板、芯片封裝用環氧模塑料、電絕緣材料、膠粘劑、陶瓷等領域。覆銅板隨著細分產品的化,微硅粉市場有望繼續擴大。據中國電子材料行業協會覆銅板材料分會披露,2020年我國剛性覆銅板銷售面積為6.79億平方米。以2013-2020年6.3%的復合增長率計算,2025年國內剛性覆銅板面積有望達到8.67億平方米。硅微粉在涂料中不僅可以降低高分子材料的成本,更重要的是能提高材料的性能尺寸穩定性。浙江油漆用硅微粉特征
球形硅微粉又稱球形石英粉,是指顆粒個體呈球形,主要成分為二氧化硅的無定形石英粉體材料。浙江油漆用硅微粉特征
常規微硅粉的作用:1 物理作用,即微粒填充作用。硅灰顆粒尺寸是水泥顆粒尺寸的百分之一,如同砂填充在石子之間空隙、水泥填充在砂之間空隙,硅灰顆粒可以填充在水泥顆粒之間空隙中,使水泥漿體更加密實,降低水泥石的滲透性, 提高水泥石強度,同時提高水泥石與骨料界面的密實度,改善骨料與水泥石界面的粘結強度。2 化學作用,硅灰主要成分為玻璃態二氧化硅,常溫下具有較高化學反應活性。硅灰能夠與水泥水化產生的氫氧化鈣反應(即火山灰反應或二次 水化反應),生成硅酸鈣凝膠。水泥水化產生的氫氧化鈣結構疏松、多孔,對混凝土強度、抗滲性和耐化學腐蝕性能均不利,硅灰能夠將氫氧化鈣轉化為硅酸鈣凝膠,所以不僅能夠提高混凝土強度,同時能夠提高混凝土抗滲性和耐久性。浙江油漆用硅微粉特征
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