准球形硅微粉
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微米球形硅微粉
微米球形硅微粉是一种无机非金属材料,由天然石英或熔融石英经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成。
这种材料具有以下特性:
1.球的表面流动性好,与树脂体系能充分融合,其填充量相对较高,膨胀系数和导热系数低。
2.摩擦系数低,对模具的磨损降低,提高模具使用寿命。
此外,根据粒度的不同,微米球形硅微粉可以分为微米球形硅微粉(1~100μm)、亚微米球形硅微粉(0.1~1.0μm)和纳米球形硅微粉(1~100nm)。
这种材料在集成电路封装、航工航天、涂料、医药及日用化妆品等领域应用较多,是一种不可替代的重要填料。
关于微米球形硅微粉的制备方法,目前国内外主要分为物理法和化学法。
物理法包括高温熔融喷射法、火焰成球法、等离子体法、高温煅烧形化等;化学法包括水热合成法、气相法、沉淀法、溶胶—凝胶法等。
集成电路电子封装为什么要用球形硅微粉大规模集成电路球形硅微粉技术是以价格低廉的天然优质粉石英矿物为基本原材料,采纳溶胶—凝胶技术,在分散剂和球形催化剂存在的条件下,制备出符合电子封装材料要求的高纯球形纳米非晶态硅微粉,制备球形硅微粉的方法还有交流高频等离子体熔融法、气体燃烧火焰法以及高温熔融喷射法。
球形硅微粉重要用于大规模集成电路封装,在航空、航天、精细化工、可擦写光盘、大面积电子基板、特种陶瓷及日用化妆品等高新技术领域也有应用,市场前景广阔。
随着我国微电子工业的迅猛进展,大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求越来越高,不仅要求其超细,而且要求高纯度,特别是对于颗粒形状提出球形化要求。
但制备球形硅微粉是一项跨学科高难度工程,目前世界上只有美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等少数国家把握此技术。
众所周知,目前国内采购的球形球形氧化硅重要来自于日本、韩国,进口的球形球形氧化硅价格高,且运输周期长。
国内生产的高质量球形球形氧化硅,具有本土化优势,完全可以替代进口。
我国盛产石英,并且矿源分布较广,全国范围内的大小硅微粉厂近百家,基本上都属于乡镇企业。
这些生产企业大多规模小、品种单一,采纳非矿工业的常规加工设备,在工艺过程中缺乏系统的掌控手段,致使硅微粉产品的纯度、粒度以及产品质量稳定性差,无法与进口产品抗衡。
这些企业中真正能够生产高纯、超微硅微粉的很少,重要分布于江苏连云港东海县和徐州、浙江湖州以及河北、青海等地,其主打产品集中在800目以下,使用领域一般为冶金、陶瓷、电工产品填料以及电子分立元件的封装等。
为抢占高端市场,近年来国内有眼光的企业纷纷上马建设球形硅微粉项目。
电子封装为什么要用球形硅微粉?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性最好,粉的填充量可达到最高,重量比可达90.5%。
因此,球形化意味着硅微粉填充率的加添,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,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。
联瑞新材高纯球形硅微粉的用途1. 简介联瑞新材是一家专注于高纯硅微粉研发、生产和销售的公司。
他们的产品中,高纯球形硅微粉是一种重要的材料。
本文将详细介绍联瑞新材高纯球形硅微粉的用途及其在不同领域中的应用。
2. 高纯球形硅微粉的特点高纯球形硅微粉是由联瑞新材采用先进的生产工艺制造而成的。
它具有以下特点:•高纯度:联瑞新材高纯球形硅微粉的纯度可达99.99%,确保了材料的纯净性。
•球形颗粒:颗粒形状均匀,无尖锐边角,有利于提高材料的流动性和光学性能。
•粒径可控:联瑞新材可以根据客户需求定制不同粒径的高纯球形硅微粉,满足不同应用的要求。
•良好的化学稳定性:高纯球形硅微粉具有良好的化学稳定性,能够在各种环境下稳定运用。
3. 用途3.1 光电子行业高纯球形硅微粉在光电子行业中具有广泛的应用。
它可以用于制造高纯度的硅片、光纤和光学器件。
由于其球形颗粒和高纯度的特点,高纯球形硅微粉可以提高光学器件的光学性能,增强光传输效果,提高光学器件的稳定性。
此外,高纯球形硅微粉还可以用于制造太阳能电池、LED等光电子器件,提高其能量转换效率。
3.2 化工行业高纯球形硅微粉在化工行业中也有广泛的应用。
它可以作为催化剂的载体,用于催化剂的制备。
由于其高纯度和球形颗粒的特点,高纯球形硅微粉可以提高催化剂的活性和选择性,增加催化剂的使用寿命。
此外,高纯球形硅微粉还可以用于制造高温润滑剂、高温密封材料等化工产品。
3.3 材料科学高纯球形硅微粉在材料科学领域中有着重要的应用。
它可以作为填料添加到复合材料中,提高复合材料的力学性能和耐热性。
由于其球形颗粒和高纯度的特点,高纯球形硅微粉可以增强复合材料的强度、硬度和耐磨性。
此外,高纯球形硅微粉还可以用于制造陶瓷材料、高温涂料等材料。
3.4 生物医药高纯球形硅微粉在生物医药领域中也有着广泛的应用。
它可以作为药物的载体,用于药物的传输和控释。
由于其高纯度和球形颗粒的特点,高纯球形硅微粉可以提高药物的稳定性、溶解度和生物利用度。
高纯纳米级球形硅微粉开发与应用方案一、实施背景随着科技的快速发展和产业结构的不断优化,高纯纳米级球形硅微粉作为一种新型材料,其独特的性能和广泛的应用领域引起了人们的极大关注。
目前,我国对于高纯纳米级球形硅微粉的需求量逐年上升,但国内市场供应不足,大部分依赖进口。
因此,开展高纯纳米级球形硅微粉的开发与应用研究,对于提升我国新材料领域的核心竞争力,满足各行业对高性能材料的需求具有重要意义。
二、工作原理高纯纳米级球形硅微粉是以硅为原料,经过高温熔融、急速冷却、球形化处理等工艺制备而成。
其工作原理如下:1.高温熔融:将硅原料加热至熔点(约1410℃),使其成为液态。
2.急速冷却:在惰性气体保护下,将液态硅迅速冷却,形成玻璃态硅。
3.球形化处理:通过控制冷却速度和温度梯度,使玻璃态硅在表面张力作用下形成球形颗粒。
4.提纯与筛分:通过化学提纯和物理筛分等方法,去除杂质和不合规格的颗粒,得到高纯纳米级球形硅微粉。
三、实施计划步骤1.开展市场调研:了解高纯纳米级球形硅微粉的国内外市场需求情况及主要生产商。
2.选择合适的原料:根据市场需求和产品性能要求,选择合适的高纯度硅原料。
3.设计生产工艺:根据原料特性和产品目标,设计合理的生产工艺流程,并进行模拟实验验证。
4.建设生产线:按照工艺要求,采购设备并建设生产线。
5.进行试生产:在生产线建成后进行试生产,并对产品性能进行检测和优化。
6.开展应用研究:针对高纯纳米级球形硅微粉的特点,开展应用研究,拓展其应用领域和市场。
7.进行市场推广:在产品性能和应用研究成熟后,进行市场推广和销售。
四、适用范围高纯纳米级球形硅微粉作为一种高性能材料,具有广泛的应用领域。
其主要适用范围包括:1.电子封装材料:高纯纳米级球形硅微粉具有优异的绝缘性能和热导性能,可用于电子元器件的封装材料。
2.陶瓷及玻璃制品添加剂:高纯纳米级球形硅微粉可以作为陶瓷及玻璃制品的添加剂,提高产品的硬度和耐磨性能。
中空球形硅微粉的生产开发与应用方案一、实施背景随着科技的飞速发展,材料科学已经成为了推动现代工业、信息技术和经济发展的重要支柱。
其中,硅微粉作为一种高性能、多功能材料,因其优异的物理、化学性能,广泛应用于航空航天、电子、新能源等领域。
尤其在新型信息产业领域,硅微粉的需求量逐年增长。
因此,开发新型、高性能的硅微粉材料对于我国的经济发展具有重要意义。
二、工作原理中空球形硅微粉(Hollow Spherical Silicon Powder,HSiP)是一种新型的硅微粉材料,其独特的中空球形结构使其具有优异的流动性、填充性和介电性能。
其主要工作原理如下:化学气相沉积法(CVD):通过高温热解反应,将硅源(如四氯化硅、硅烷等)分解并沉积在基材(如纳米二氧化硅球)上,形成中空球形硅微粉。
溶胶-凝胶法:通过将硅源与溶剂、催化剂混合,形成溶胶,再经过凝胶化反应,得到中空球形硅微粉。
气相法:在高温、高压条件下,将硅源气体进行热分解,形成硅原子沉积在基材上,进而形成中空球形硅微粉。
三、实施计划步骤确定生产工艺:根据具体生产条件和需求,选择合适的生产工艺(CVD、溶胶-凝胶法或气相法)。
设计生产设备:根据所选生产工艺,设计并制造专用生产设备。
确定原料:选择合适的硅源、溶剂和催化剂等原料。
实施生产:按照设计好的工艺和设备,进行中空球形硅微粉的生产。
产品检测:对生产出的中空球形硅微粉进行各项性能指标的检测,如粒度、形状、纯度等。
应用研究:针对中空球形硅微粉的特性,开展其在不同领域的应用研究。
四、适用范围电子封装材料:中空球形硅微粉具有优异的热稳定性和电气性能,可用于电子封装材料,提高封装效率。
复合材料:中空球形硅微粉可与聚合物等材料复合,制备高性能的复合材料,用于制造轻质高强的产品。
陶瓷制品:中空球形硅微粉可替代部分陶瓷原料,降低成本,提高生产效率。
新能源领域:中空球形硅微粉在锂离子电池等领域具有潜在应用价值,其优秀的电化学性能可提高电池的能量密度和循环寿命。
无机纳米球形硅微粉无机纳米球形硅微粉是一种新兴的无机纳米材料,具有广泛应用前景。
这种硅微粉直径在1~100纳米之间,呈球形,表面光滑。
它的生产方法有物理和化学两种,其中化学法生产的质量更纯。
无机纳米球形硅微粉因其特殊的物化性能,被广泛应用于电器材料、催化剂、生物医药、光电子器件等领域。
电器材料是无机纳米球形硅微粉的重要应用领域之一。
硅微粉的导电性好,在电器材料制造中起着重要的作用。
硅微粉还有稳定的化学性质,可用于制造耐高温的电器材料。
另外,纳米硅微粉还可以通过表面修饰,制成导电柔性薄膜,用于制造手机、电脑等电子设备。
催化剂是另一个重要的应用领域。
硅微粉表面的反应性很强,可用于催化剂制造。
硅微粉的小粒径特性,可增加催化剂的比表面积,提高催化剂反应速率。
因而,无机纳米球形硅微粉常常用作工业生产中的催化剂,如汽车尾气处理、石油加工等。
生物医药领域也是无机纳米球形硅微粉的研究热点。
硅微粉作为材料可以生物相容、可降解。
硅微粉表面可以修饰生物分子,制成生物传感器。
此外,硅微粉还可以用作药物载体,通过微粒子送药方式,可以减小药品剂量、提高生物利用率,降低副作用。
光电子器件是无机纳米球形硅微粉另一个应用领域。
硅微粉的小粒径和高比表面积,使得其在光电子器件中应用十分广泛。
近年来,科学家利用硅微粉的性质,研发出了一些新型的光电子器件,如超灵敏光电探测器、多色发光器件等。
总之,无机纳米球形硅微粉的广泛应用领域,显示了其重要价值和前景。
未来,随着科技的不断创新,硅微粉的应用领域将不断拓展和深化,丰富我们的生活。
球形硅微粉技术编辑锁定球形硅微粉技术是以价格低廉的天然优质粉石英矿物为基本原料,现采用两种主要工艺制成:1、采用溶胶-凝胶技术,在分散剂和球形催化剂存在的条件下,制备出符合电子封装材料要求的高纯球形纳米非晶态硅微粉;2、采用火焰法或离子火焰法熔融成球型的非晶态硅微粉。
目前在高端用户市场,如集成电路封装都采用第二种工艺制成。
成都理工大学自行研制的“一种用天然粉石英制备高纯球形纳米非晶态硅微粉的方法”,获得国家知识产权局专利申请。
制备球形硅微粉的方法还有交流高频等离子体熔融法、气体燃烧火焰法以及高温熔融喷射法。
中文名球形硅微粉技术原料天然优质粉石英矿物方法采用溶胶-凝胶技术、采用火焰法用途大规模集成电路封装、航空、航天目录.1发展状况.2用途及性能.3国内外现状球形硅微粉技术发展状况编辑为打破国外对我国球形硅微粉生产技术与专用设备的严密封锁,“十五”以来,我国有20多家研究单位先后对该技术装备进行了攻关,并取得了突破性进展。
中科院过程工程研究所研制成功高纯球形硅微粉制备新工艺;湖北省建材研究设计院与清华大学材料系合作开展高纯超细球形化硅微粉研究已通过省级鉴定;武汉大学采用化学合成技术制备球形硅微粉,技术指标达到日本NipponShokuba公司KE-P系列产品的水平;湖北武汉帅尔光电子粉体新材料有限公司研制的超大规模集成电路封装料用球形硅微粉项目和四川省绵阳市三慧硅质材料有限公司研制的高纯超细球形硅微粉成型技术项目,均列入2003年国家科技创新基金项目;云南超微新材料有限责任公司研制的高温熔融方法生产球形熔融硅微粉项目,进入2004年国家新材料高技术产业化专项;海南省地质勘查局粉体材料工程技术研究中心以精选的结晶型石英砂为原料,成功制成球形硅微粉,产品适用于电子塑封材料;2005年8月,江苏省连云港市晶瑞石英工业开发研究院承担的高频等离子制备球形硅微粉关键技术及产品,通过了部级鉴定,并已建成50吨/年中试生产线,技术水平国内领先,产品主要性能达到国际先进水平。
佛山市创国化工准球形硅微粉
佛山市创国化工准球形硅微粉是选用高品质石英,经独特工艺加工而成的一种高强度、高硬度、高耐火度、高稳定性、高电阻率的“准球形石英颗粒”组成的中性功能性矿物填料,常规准球形硅微粉的球形率为20%——40%之间(高纯球形硅微粉的球形率在95%—99%),吸油值为10-25,真比重为2.65g/cm3—2.25g/cm3,莫氏硬度为7—7.5,熔点为1730°—2000°。
流动性非常好,不含结晶水,化学非常稳定,硬度高耐磨,耐酸耐碱耐腐蚀,PH 值呈中性。
经本公司技术人员的电子显微镜分析,准球形硅微粉中的“准球形石英颗粒”保持微晶石英晶型,为近等轴状六角多边体形。
“准球形石英颗粒”粒度均细,粒径窄,整体粒度对于平均值的离散性小,颗粒级配合理。
准球形硅微粉与其他棱角形石英粉或硅微粉相比,具有更低的吸油率,吸水率,混合粘度和磨擦系数(见下表),准球形硅微中独特的“准球形”结构,使其流动性更好,堆积形成的休止角更小,当其与树脂等有机高分子材料混合时更易分散,混料更均匀,可明显增加材料的流动性,极大改善施工性能,基料与填料可以充分密实,增强机体的强度。
准球形硅微粉和普通硅微粉吸油、吸水对比:
名称球形率吸油率吸水率吸潮率
准球形硅微粉93 20% 17.6% 0.15%
普通硅微粉10 48% 40% 1.45%
硅微粉填料添加量对油漆涂料粘度的影响,无论是施工性还是从成膜物的性能看,油漆涂料的粘度是至关重要的,一方面希望油漆涂料的固体含量尽量高,可降低成本,达到一次成膜的目的,另一方面又不希望粘度太高,粘度太高不利于施工,影响成膜物的流平性和消泡性。
而准球形硅微粉加入量对油漆涂料粘度的影响变化较少,这是由于准球形硅微粉与碳钙相比有相对低的吸油量所致,在相同吸同量的油漆涂料中,轻质碳酸钙的加入量不能超过30%,而准球形硅微粉加入量达到50%以上,同时又不显著提高油漆涂料粘度,保证施工时油漆涂料的流平性。
又如在环氧树脂中使用准球形硅微粉作填充剂,可比一般填料增加填充量25%,节省树脂用量20%左右。
在油漆涂料中使用准球形硅微粉作功能性填料,不但可大幅降低树脂用量,进而大幅降低生产成本,而且还能提高油漆涂料质量,使油漆涂料达到低收缩率、低粘度、高添加量、高耐磨性和良好贮存性的目的。
准球形硅微粉质量指标
D50(um) D90(um)白度SiO2 Al2O3 Fe2O3 Mg2O Ca2O TiO2 Na2o 5 12 94 99.8 <0.001% <0.001% <0.01% <0.1% 0.01% 0.01%。