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硅微粉是無毒、無味、無污染的無機非金屬材料,是由天然石英或熔融石英經破碎、球磨、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。

硅微粉硅微粉
硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英經高溫熔融、冷卻后的非晶態SiO2)經破碎、球磨(或振動、氣流磨)、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。硅微粉是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料。由於它具備耐溫性好、耐酸鹼腐蝕、導熱性差、高絕緣、低膨脹、化學性能穩定、硬度大等優良的性能,被廣泛用於化工、電子、集成電路(IC)、電器、塑料、塗料、高級油漆、橡膠、國防等領域。隨著高技術領域的迅猛發展,硅微粉亦將步入新的歷史發展時期。

1 硅微粉 -主要特點

硅微粉是由純凈經先進的超細研磨工藝加工而成,是用途極為廣泛的無機非金屬材料。具有介電性能優異、熱膨脹係數低、導熱係數高、懸浮性能好等優點。

2 硅微粉 -分類

一、按級別劃分,硅微粉可分為:普通硅微粉、電工級硅微粉、電子級硅微粉、熔融硅微粉、超細硅微粉、「球形」硅微粉。

1、普通硅微粉

主要用途用於環氧樹脂澆注料、灌封料、電焊條保護層、金屬鑄造、陶瓷、硅橡膠、塗料及其它化工行業。

2、電工級硅微粉

主要用途用於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,環氧灌封料,高檔陶瓷釉料等。

3、電子級硅微粉

主要用途主要用於集成電路、電子元件的塑封料和包裝料。

4、熔融硅微粉

熔融石英微粉(WG)所用原料是天然石英經經高溫熔煉,冷卻后的非晶態SiO2,經多道工藝加工而成的微粉。該產品純度高,具有熱膨脹係數小,內應力低,高耐濕性,低放射性等優良特性。

主要用途用於大規模及超大規模集成電路用塑封料,環氧澆注料,灌封料,及其它化工領域。

5、超細硅微粉

主要用途主要用於塗料,油漆,工程塑料,粘合劑,硅橡膠,精密鑄造,高級陶瓷。


6、「球形」硅微粉

「球粒」硅微粉選用高品質石英原礦,經獨特工藝加工而成的一種高強度、高硬度、惰性的球型顆粒,其主要成分SiO2含量99.6%以上,密度為2.65,莫氏硬度為7,細度在325目至5000目之間,白度在70-94之間,具有合理可控的粒度範圍,外觀為白色粉末狀。
高品質「球粒」硅微粉,具有極低的吸油率、混合粘度和摩擦係數。其獨特的球粒結構,與其他稜角形石英粉(硅微粉)相比,粉體流動性好,粉體堆積形成的休止角小,因而在與有機高分子材料混合時分密實,增強機體的強度。易分散、混料均勻、可明顯增加材料的流動性。

主要用途用於塗料、環氧地坪、硅橡膠等,大幅度降低成本,顯著提高混合材料的加工工藝性能。

二、用途劃分,硅微粉可劃分為:油漆塗料用硅微粉、環氧地坪用硅微粉、橡膠用硅微粉、密封膠用硅微粉、.電子級和電工級塑封料用硅微粉、精密陶瓷用硅微粉

1、油漆塗料用硅微粉
 
目數:600-2500目

SiO2:>99.5%

白度:70-94度之間

硬度:7(莫氏硬度)

吸油量、混合粘度低、分散性和流動性好,堆積形成的休止角小、耐摩擦。
 
2、環氧地坪用硅微粉
 
目數:600-1250目

SiO2:>99%

白度:70-94度之間

硬度:7(莫氏硬度)

粘度低、流動性好、堆積性好、易壓實,與環氧樹脂類易結合。與傳統硅微粉比較可節約環氧樹脂用量。
 
3、橡膠用硅微粉
 
目數:1250-5000目

SiO2:>99.5%

白度:>70-94度

硬度:7(莫氏硬度)
 
(1).在耐磨橡膠製品中的應用

耐磨橡膠製品包括橡膠板、管、帶、輥,它要求混煉膠具有很好的滲透性和較強的粘結性,試驗結果證明,填充硅微粉的混煉膠充分體現了膠料稀、滲透性好、分散性好、粘結性強等獨特性能,有利於混煉膠在帆布上的擦塗和增強了膠片與帆布之間的粘著強度,製品的扯斷強度、永久變形等機械性能均有明顯改善,尤其增強了橡膠製品的耐磨性。

(2).在硅橡膠製品中的應用

極低的含水量,很好的絕緣性;最大粒度小於5μm,具有一定的補強性能。
 
4、密封膠用硅微粉
 
目數:1250目

SiO2:>99.5%

白度:>80-94度

硬度:7(莫氏硬度)

經處理后的硅微粉含水量小於0.1%,用於密封膠中可提高膠體的粘接強度、屈服值、剪切力稀釋指數。具有增稠、補強作用、抗撕裂、抗老化作用。
 
5、電子級和電工級塑封料用硅微粉
 
目數:600-5000目

SiO2:>99.5%

白度:>90度

硬度:7(莫氏硬度)

准球形硅微粉用於環氧樹脂絕緣封裝材料中,可大幅度增加填充量,降低混合材料體系的粘度,改善加工工藝性能,提高混合料的滲透能力,降低固化物的膨脹係數和固化過程的收縮率,減小熱漲差。
 
6、精密陶瓷用硅微粉
 
目數:5000目

SiO2:>99.7%

白度:>92度

硬度:7(莫氏硬度)

三、生產工藝可以分為:結晶硅微粉熔融硅微粉方石英硅微粉活性硅微粉。

1、結晶硅微粉

結晶硅微粉是利用高品位的天然石英,通過獨特的無鐵研磨工藝生產加工而成,其色白、質純。因其工藝成熟而具有穩定的物理、化學特性及合理、可控的粒度分佈。結晶硅微粉可分為高純度結晶硅微粉、電子級結晶硅微粉及一般填料級結晶硅微粉。結晶硅微粉使用範圍。

2、熔融硅微粉

熔融硅微粉是選用優質的天然石英,通過獨特處理工藝加工而形成的粉末,通過高溫處理,其分子結構排列由有序排列轉為無序排列。其色白,純度較高並具有以下特性:極低的線膨脹係數;良好的電磁輻射性;耐化學腐蝕等穩定的化學特性;合理有序、可控的粒度分佈。熔融硅微粉使用範圍十分廣泛。

3、方石英硅微粉

方石英硅微粉是選用優質天然石英,運用獨特工藝特殊處理加工而成的粉末。經過高溫煅燒后獲得的高純度硅石,通過快速冷卻,可以穩定改變后的晶體結構,由於其穩定的化學性質,合理有序、可控的粒度分佈。而被廣泛的應用。

4、活性硅微粉

活性硅微粉通過其獨特的工藝,採用硅烷等材料對硅微粉顆粒表面進行改性處理,增強了硅微粉的憎水性能,提高了混合料及填充系統的機械、電子和化學特性。對硅微粉顆粒表面處理主要是提高填充系統的性能。

3 硅微粉 -主要用途

因其具有優良的物理性能、極高的化學穩定性、獨特的光學性質及合理、可控的粒度分佈,從而被廣泛應用於光學玻璃、電子封裝、電氣絕緣、高檔陶瓷、油漆塗料、精密鑄造、硅橡膠、醫藥、化裝品、電子元器件以及超大規模集成電路、移動通訊、手提電腦、航空航天等生產領域。
硅微粉還是生產多晶硅的重要原料。硅微粉用無水氯化氫(HCl)與之反應在一個流化床反應器中,生成三氯氫硅(SiHCl3),SiHCl3進一步提純后在氫氣中還原沉積成多晶硅。而多晶硅則是光伏產業太陽能電池的主要原材料。近年來,全球能源的持續緊張,使大力發展太陽能成為了世界各國能源戰略的重點,隨著光伏產業的風起雲湧,太陽能電池原材料多晶硅價格暴漲,又促使硅微粉的市場需求迅猛增長,硅微粉呈現出供不應求的局.
    據調查,目前國內生產硅微粉的能力約25萬噸,主要是普通硅微粉,主要產地有江蘇連雲港東海縣,安徽鳳陽等。而高純超細硅微粉大量依靠進口。初步預測2010年中國對超細硅微粉的需求量將達10萬噸以上。其中,橡膠行業是最大的用戶,塗料行業是重要有巨大潛力的應用領域,電子塑封料、硅基板材料和電子電器澆注料對高純超細硅微粉原料全部依靠進口,僅普通球形硅微粉的價格2—3萬元/噸,而高純超細硅微粉的價格則高達幾十萬元/噸以上

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