Aplicación, tecnología de procesamiento y desarrollo de polvo de silicio.
El polvo de sílice está hecho de cuarzo natural (SiO2) o cuarzo fundido (SiO2 amorfo después de la fusión y enfriamiento a alta temperatura del cuarzo natural), que se tritura, muele por bolas (o vibración, molino de chorro), flotación, purificación de decapado, agua de alta pureza. tratamiento, etc. Procesado en micropolvo.
El micropolvo de silicio es un material no metálico, inodoro, no tóxico y no contaminante. Tiene las ventajas de alta dureza, baja conductividad térmica, resistencia a altas temperaturas, aislamiento y propiedades químicas estables.
Según el nivel de polvo de silicio, se puede dividir en: polvo de silicio ordinario, polvo de silicio de grado eléctrico, polvo de silicio fundido, polvo de silicio ultrafino, polvo de silicio esférico. Según el propósito, se puede dividir en: polvo de silicio fino para pintura y revestimiento, polvo de silicio fino para piso epoxi, polvo de silicio fino para caucho, polvo de silicio fino para sellador, polvo de silicio fino para plásticos de grado eléctrico y electrónico, y fino polvo de silicona para cerámica de precisión. Según el proceso de producción, se puede dividir en: polvo cristalino, polvo de cristobalita, polvo fundido y varios polvos activos.
Aplicación de polvo de silicona
De acuerdo con sus diferentes grados de calidad, el polvo de microsílice se puede utilizar en los campos de producción de caucho, plásticos, pinturas avanzadas, revestimientos, materiales refractarios, aislamiento eléctrico, empaques electrónicos, cerámica de alta calidad, fundición de precisión, etc.
El polvo de silicio ordinario se utiliza principalmente para pintura de fundición de resina epoxi, material de encapsulado, capa protectora de varillas de soldadura, fundición de metal, cerámica, caucho de silicona, pintura ordinaria, revestimiento y otros rellenos de la industria química. El polvo de silicona de grado eléctrico se utiliza principalmente para la fundición de aislamiento de aparatos y componentes eléctricos ordinarios, la fundición de aislamiento de aparatos eléctricos de alto voltaje, el material de inyección de proceso APG (tecnología de moldeo de gel a presión de resina epoxi automática), el encapsulado de epoxi y las industrias de esmalte cerámico de alta gama.
Requisitos de distribución del tamaño de partículas de polvo de silicio de grado eléctrico y electrónico
| Specification/Mesh | Median particle size D50/μm | Specific surface area/(cm2/g) | Cumulative granularity |
| 300 | 21.00~25.00 | 1700~2100 | ≤50μm≥75% |
| 400 | 16.00~20.00 | 2100~2400 | ≤39μm≥75% |
| 600 | 11.00~15.00 | 2400~3000 | ≤25μm≥75% |
| 1000 | 8.00~10.00 | 3000~4000 | ≤10μm≥65% |
El micropolvo de silicona de grado electrónico se utiliza principalmente para circuitos integrados y componentes electrónicos, materiales de embalaje de plástico y materiales de embalaje, materiales de fundición de resina epoxi, materiales de encapsulado y pinturas de alta calidad, revestimientos, rellenos de plásticos de ingeniería, adhesivos, caucho de silicona, fundición de precisión, alta calidad. rellenos de esmalte cerámico y otros campos químicos. El consumo anual de compuesto de moldeo epoxi es de decenas de miles de toneladas, y el contenido de polvo de sílice en el relleno representa del 70% al 90%.
El contenido de SiO2 del polvo de silicio ultrafino de alta pureza es superior al 99,9% y tiene las características de tamaño de partícula pequeño, gran área de superficie específica, alta pureza química y buena capacidad de llenado. Se utiliza principalmente para compuestos de moldeo de plástico de circuito integrado a gran escala y ultra-gran escala, compuesto de moldeo de componentes electrónicos, compuesto de relleno epoxi moldeable, recubrimientos de alta calidad, pinturas, plásticos de ingeniería, adhesivos, caucho de silicona, fundición de precisión, cerámica avanzada y productos químicos. campo.
El polvo de silicio esférico tiene una alta tasa de llenado y cuanto menor es el coeficiente de expansión, menor es la conductividad térmica; el compuesto de embalaje de plástico tiene la menor concentración de tensión y la mayor resistencia; el coeficiente de fricción es pequeño y el desgaste del molde es pequeño. Se utiliza principalmente en materiales de embalaje de plástico electrónico, revestimientos, pisos epoxi, caucho de silicona y otros campos.
Para fusionar mejor los rellenos minerales no metálicos con polímeros de alto peso molecular, los minerales no metálicos deben triturarse, purificarse y modificarse. En términos generales, cuanto menor sea el tamaño de partícula del relleno y más uniforme sea la dispersión, mejores serán las propiedades mecánicas del producto.
Molienda superfina de polvo de silicona
El uso de minerales de cuarzo natural como materia prima para preparar polvo ultrafino no solo sirve para satisfacer la demanda del mercado, sino también para reducir mejor el contenido de impurezas nocivas en el polvo. El mineral de cuarzo natural contiene una gran cantidad de inclusiones y grietas. El uso de tecnología de trituración ultrafina puede reducir en gran medida el número de grietas y defectos. Combinado con el proceso de purificación, se puede reducir mejor el contenido de impurezas nocivas. La preparación de polvo cristalino, polvo de cristobalita, polvo de fusión y varios polvos activos requiere un proceso de trituración y clasificación.
La elección de equipos ultrafinos y ultrafinos afectará directamente el rendimiento, la calidad y la forma de las partículas de polvo del producto final. En la actualidad, las combinaciones de unidades de molienda ultrafina y equipos de molienda ultrafina incluyen: molino de bolas más clasificación, molino de vibración excéntrica más clasificación y molino de vibración más clasificación.
Proceso de producción de circuito cerrado de polvo de silicio clasificado como molino de bolas
Las características de la línea de producción de clasificación del molino de bolas: gran rendimiento, operación simple del equipo, bajos costos de mantenimiento, selección flexible de medios de molienda y revestimientos, baja contaminación para el procesamiento de materiales de alta pureza, operación general confiable del equipo y producto estable calidad. La aplicación de polvo de silicona puede hacer que el producto tenga un alto nivel de blancura, buen brillo y un índice de calidad estable. La producción de polvo de silicio ultrafino de alta pureza se obtiene mediante una pulverización o trituración ultrafina adicional y una clasificación sobre la base de la preparación de arena de alta pureza.
Modificación de la superficie del polvo de silicona.
El efecto del agente de acoplamiento de silano aplicado a la modificación de la superficie del polvo de silicio es muy ideal. Puede transformar la hidrofilia del polvo de sílice en una superficie orgánico-fílica y también puede mejorar la humectabilidad de los materiales poliméricos orgánicos en su polvo, y hacer que el polvo de sílice y los materiales poliméricos orgánicos realicen una fuerte interfaz de enlace covalente a través de grupos funcionales. .
El efecto de la aplicación del agente de acoplamiento de silano está relacionado con el tipo seleccionado, la dosis, la condición de hidrólisis, las características del sustrato, las ocasiones de aplicación, los métodos y las condiciones de los materiales poliméricos orgánicos.
Esfericalización de polvo de sílice
En la actualidad, el 97% de los materiales de embalaje de circuitos integrados (IC) utilizan compuestos de moldeo epoxi (EMC), y en la composición de EMC, el micropolvo de silicio es el más utilizado, que representa del 70% al 90% de la masa del compuesto de moldeo epoxi. Comparado con el micropolvo de silicio angular, el micropolvo de silicio anular tiene una tasa de llenado más alta, un coeficiente de expansión térmica más pequeño, una conductividad térmica más baja, una concentración de tensión menor, una resistencia más alta y un mejor rendimiento de los dispositivos microelectrónicos producidos. Por lo tanto, además de las partículas ultrafinas y de alta pureza, la esferoidización de partículas también se ha convertido en una de las tendencias de desarrollo de los micropolvos de silicio.
Los métodos actuales para preparar polvo de silicio esférico se pueden dividir en métodos físicos y métodos químicos. Los métodos físicos son: método de bola de llama, método de pulverización de fusión a alta temperatura, método de combustión de autopropagación a baja temperatura, método de plasma y esferoidización de calcinación a alta temperatura. Los métodos químicos incluyen: método en fase gaseosa, método de síntesis hidrotermal, método sol-gel, método de precipitación, método de microemulsión, etc. En los métodos químicos, debido a la grave aglomeración de partículas, la mayor superficie específica del producto y la alto valor de absorción de aceite, es difícil de mezclar con resina epoxi cuando se llena una gran cantidad. Por lo tanto, la industria actual adopta principalmente métodos físicos.
Descripción general del desarrollo de la industria del polvo de silicio
La industria del polvo de silicio es una industria intensiva en capital, tecnología y recursos. Con el desarrollo de las industrias de alta tecnología, los micropolvos de silicio se han vuelto cada vez más utilizados y utilizados cada vez más. La demanda mundial de polvo de silicio ultrapuro de alta pureza se desarrollará rápidamente con el desarrollo de la industria de los circuitos integrados. Se estima que la demanda mundial aumentará a una tasa del 20% en los próximos 10 años. El polvo de silicio ultrafino y de alta pureza se ha convertido en un punto caliente para el desarrollo de la industria, el polvo de silicio esférico se ha convertido en la dirección de desarrollo de la industria y la tecnología de modificación de superficies se ha intensificado.
Fuente del artículo: China Powder Network