中国粉体网讯 硅微粉是以结晶石英、熔融石英等为原料,经研磨、精密分级、除杂等多道工艺加工而成的二氧化硅粉体材料,具有高耐热、高绝缘、低线性膨胀系数和导热性好等性能。按照其颗粒形态,硅微粉一般可分为角形硅微粉和球形硅微粉。
本文主要介绍角形硅微粉。
1、角形硅微粉分类和应用
角形硅微粉是外形无规则,多呈棱角状的硅微粉,其生产原料以脉石英、石英岩和熔融石英为主,又可分为结晶硅微粉和熔融硅微粉。
角形硅微粉常见理化指标
(1)结晶型硅微粉
结晶硅微粉的主要原料是精选优质石英矿,经过分拣、破碎、提纯、研磨、分级等工序加工而成的ɑ晶体二氧化硅粉体材料,能够改善覆铜板等下游产品的线性膨胀系数、电性能等物理性能。
结晶硅微粉的产品SEM图
其优势在于起步早,工艺成熟并且简单,对生产硬件要求较低且价格相对便宜,对覆铜板的刚度、热稳定性和吸水率等各方面的性能都有不小的改善作用。其缺点主要是对树脂体系的改善不及球形硅微粉,具体表现为分散性、耐沉降性以及耐冲击性均比球形硅微粉要低,热膨胀系数比球形硅微粉要高。
应用领域:结晶硅微粉价格较低,可应用于生产要求较低的行业,例如家电用覆铜板、开关、接线板、充电器等使用的环氧塑封料;电工绝缘材料、胶粘剂、涂料、陶瓷等领域
(2)熔融型硅微粉
熔融硅微粉的主要原料是精选的具有优质晶体结构的石英,经酸浸、水洗、风干、再经高温熔融、破碎、人工分拣,磁选、超细碎、分级等工艺精制而成的硅微粉,具有高纯度、高绝缘、线性膨胀系数小、内应力低、电性能优异等特性。其主要缺点是制备过程中熔融温度较高,工艺复杂,介电常数相对于结晶型硅微粉虽有改善但仍较高,其生产成本较结晶型硅微粉要高。
熔融硅微粉产品SEM图
应用领域:智能手机、平板电脑、汽车、网通及工业设备等所使用的覆铜板;芯片封装使用的环氧塑封料;胶粘剂、涂料、陶瓷、包封装等
2、角形硅微粉制备工艺
角形硅微粉的制备方法主要有干法和湿法研磨两种。
干法研磨是将硅微粉原料放进球磨机或振动磨中研磨,该研磨工艺可以连续进料和出料,也可以一次投入若干重量原料,连续研磨若干时间后出料;出料时要经过微粉分级机控制粒度,粗的产物返回磨机再磨或作为产品,细的则是产品。干法研磨要严格控制入磨物料水分,产品不再干燥。
干法研磨工艺流程图
湿法研磨是将若干重量硅微粉原料一次投入球磨机中,加入适量的水,作业浓度在65%~80%;连续研磨十几个小时后,倒出料浆,用压滤方法或放在料桶内自然沉淀脱水,得到含水料饼;用打碎机打碎分散后均匀连续地投到空心轴搅拌烘干机中,干燥后得到产品。
湿法研磨工艺流程图
参考来源:华经产业研究院、联瑞新材等
材料科学与工程技术《硅微粉常见分类及用途》
海通国际《硅微粉深度报告:下游需求持续增加,品质要求不断提高》
(中国粉体网编辑整理/星耀)
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