إنتاج مسحوق السيليكا الكروي

مسحوق السليكون الكروي له نقاء عالي نسبيًا، وجزيئات دقيقة جدًا، وخصائص عازلة جيدة وموصلية حرارية، وله مزايا معامل التمدد المنخفض. يستخدم على نطاق واسع في تغليف الدوائر المتكاملة واسعة النطاق، والفضاء، والطلاء، والأدوية ومستحضرات التجميل اليومية، وهو مادة حشو مهمة لا يمكن الاستغناء عنها.

هناك طريقتان لإعداد مسحوق السليكون الكروي: الطريقة الفيزيائية والكيميائية والطريقة الكيميائية. تشمل الطرق الفيزيائية والكيميائية بشكل أساسي طريقة اللهب، وطريقة الاشتعال، وطريقة رش الذوبان في درجات الحرارة العالية، وطريقة البلازما وطريقة الاحتراق الذاتي منخفض الحرارة. تشمل الطريقة الكيميائية بشكل أساسي طريقة الطور الغازي، وطريقة الطور السائل (طريقة السول-جل، وطريقة الترسيب، وطريقة المستحلب الدقيق)، وطريقة التخليق الكيميائي، إلخ.

في عملية إنتاج مسحوق السليكون الكروي، يعد التحكم الصارم في كل حلقة إنتاج هو المفتاح لضمان أن جودة المنتج تلبي المعايير.

المادة الخام الرئيسية لمسحوق السليكون الكروي هي مسحوق السليكون المنصهر الزاوي أو البلوري.

استقرار المواد الخام

المواد الخام المستخدمة لإنتاج مسحوق السليكون الكروي الدقيق هي في الغالب مسحوق سليكون زاوي دقيق يتم معالجته من نفس خامة الخام ونفس عملية الإنتاج، وذلك لتعظيم توحيد المواد الخام وضمان إنتاج المنتجات ذات معدل التكوير العالي بشرط أن تظل درجة حرارة التكوير وإمداد الغاز وكمية التغذية والضغط ومعدل التدفق والعوامل الأخرى دون تغيير.

يجب التحكم في المؤشرات الفيزيائية والكيميائية للمواد الخام ضمن نطاق معين

تتقلب المؤشرات الفيزيائية والكيميائية للمواد الخام كثيرًا، مما لن يؤثر فقط على درجة حرارة التكوير، بل يؤثر أيضًا على تشتت الكرات.

حجم جزيئات المواد الخام وتوزيع حجم الجسيمات

تحتوي أحجام الجسيمات المختلفة على مناطق تسخين مختلفة، كما تختلف نقاط درجة حرارة التخميل الخاصة بها بعد التسخين.

تشتت جزيئات المواد الخام

أثناء معالجة مسحوق السيليكون الزاوي الدقيق، وخاصة مسحوق السيليكون الزاوي الدقيق للغاية، يحدث تكتل ثانوي للمسحوق غالبًا بسبب زيادة طاقة السطح.

محتوى الرطوبة في المواد الخام

إذا تأثر مسحوق السيليكون الزاوي المستخدم كمادة خام لمسحوق السيليكون الكروي بعوامل مثل الحماية غير المناسبة، ووقت التخزين الطويل جدًا، والرطوبة البيئية المفرطة، فسيؤدي ذلك إلى امتصاص المسحوق للرطوبة، وارتفاع نسبة الرطوبة، والتكتل، مما سيؤثر أيضًا على تأثير كروية مسحوق السيليكون الكروي.

يجب أن تكون العناصر المشعة في المواد الخام منخفضة

بالنسبة للمواد الخام لإنتاج مسحوق السيليكون الكروي منخفض الإشعاع، فقط عندما تكون عناصر الإشعاع نفسها (مثل اليورانيوم U، الثوريوم Th، إلخ) منخفضة جدًا يمكن للمنتجات المنتجة تلبية متطلبات مسحوق السيليكون الكروي منخفض الإشعاع.

هناك رابطان في تعديل سطح مسحوق السيليكون الكروي الدقيق. الأول هو تشتيت الجسيمات المتكتلة الثانوية لمواد خام مسحوق السيليكون الكروي الدقيق – مسحوق السيليكون الزاوي، وخاصة مسحوق السيليكون الزاوي الدقيق للغاية، وإجراء معالجة تنشيط السطح أولاً لتشتيت الجسيمات قبل التكور. يتطلب هذا أن يكون المشتت السطحي المستخدم متطايرًا تمامًا عند درجة حرارة عالية، وإلا فإنه سيتسبب في رواسب الكربون في مسحوق السيليكون الكروي الدقيق، مما يؤثر على جودة المنتج.

الثاني هو التعديل المتأخر لمسحوق السيليكون الكروي الدقيق. عند استخدام مسحوق السيليكون كحشو غير عضوي وخلطه مع راتنج عضوي، توجد مشاكل تتعلق بضعف التوافق وصعوبة التشتت، مما يؤدي إلى ضعف مقاومة الحرارة ومقاومة الرطوبة للمواد مثل عبوات الدوائر المتكاملة والركائز، وبالتالي التأثير على موثوقية المنتج واستقراره. من أجل تحسين مشكلة الترابط السطحي بين مسحوق السيليكون الدقيق ومواد البوليمر العضوية وتحسين أداء تطبيقه، فمن الضروري بشكل عام تعديل سطح مسحوق السيليكون الدقيق.