Aplikasi, teknologi pemrosesan, dan pengembangan bubuk silikon
Bubuk silika terbuat dari kuarsa alami (SiO2) atau kuarsa leburan (SiO2 amorf setelah pencairan suhu tinggi dan pendinginan kuarsa alami), yang dihancurkan, digiling bola (atau getaran, jet mill), flotasi, pemurnian pengawetan, air dengan kemurnian tinggi treatment, dll. Diolah menjadi serbuk mikro.
Silicon micropowder adalah bahan non-logam yang tidak berbau, tidak beracun dan tidak menimbulkan polusi. Ini memiliki keunggulan kekerasan tinggi, konduktivitas termal rendah, tahan suhu tinggi, isolasi dan sifat kimia yang stabil.
Menurut tingkat bubuk silikon, dapat dibagi menjadi: bubuk silikon biasa, bubuk silikon kelas listrik, bubuk silikon menyatu, bubuk silikon ultrafine, bubuk silikon bulat. Menurut tujuannya, dapat dibagi menjadi: bubuk silikon halus untuk cat dan pelapis, bubuk silikon halus untuk lantai epoksi, bubuk silikon halus untuk karet, bubuk silikon halus untuk sealant, bubuk silikon halus untuk plastik kelas elektronik dan listrik, dan halus. bubuk silikon untuk keramik presisi. Menurut proses produksi, dapat dibagi menjadi: bubuk kristal, bubuk kristobalit, bubuk menyatu, dan berbagai bubuk aktif.
Aplikasi bubuk silikon
Menurut tingkat kualitasnya yang berbeda, bubuk mikrosilika dapat digunakan di bidang produksi karet, plastik, cat canggih, pelapis, bahan tahan api, isolasi listrik, kemasan elektronik, keramik bermutu tinggi, pengecoran presisi, dll.
Bubuk silikon biasa terutama digunakan untuk cat pengecoran resin epoksi, bahan pot, lapisan pelindung batang las, pengecoran logam, keramik, karet silikon, cat biasa, pelapis dan pengisi industri kimia lainnya. Bubuk silikon kelas listrik terutama digunakan untuk pengecoran insulasi peralatan dan komponen listrik biasa, pengecoran insulasi peralatan listrik tegangan tinggi, bahan injeksi proses APG (teknologi cetak gel tekanan epoksi otomatis), pot epoksi dan industri glasir keramik kelas atas.
Persyaratan distribusi ukuran partikel bubuk silikon kelas listrik dan elektronik
| 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% |
Micropowder silikon kelas elektronik terutama digunakan untuk sirkuit terpadu dan komponen elektronik bahan kemasan plastik dan bahan kemasan, bahan pengecoran resin epoksi, bahan pot dan cat bermutu tinggi, pelapis, pengisi plastik rekayasa, perekat, karet silikon, pengecoran presisi, bermutu tinggi pengisi glasir keramik dan bidang kimia lainnya. Konsumsi tahunan senyawa cetakan epoksi adalah puluhan ribu ton, dan kandungan bubuk silika dalam pengisi menyumbang 70% hingga 90%.
Kandungan SiO2 dari bubuk silikon ultra-halus dengan kemurnian tinggi lebih tinggi dari 99,9%, dan memiliki karakteristik ukuran partikel kecil, luas permukaan spesifik yang besar, kemurnian kimia yang tinggi, dan kemampuan pengisian yang baik. Terutama digunakan untuk senyawa cetakan plastik sirkuit terpadu skala besar dan ultra-besar, senyawa cetakan komponen elektronik, senyawa pot epoksi castable, pelapis bermutu tinggi, cat, plastik rekayasa, perekat, karet silikon, pengecoran presisi, keramik canggih dan bahan kimia bidang.
Bubuk silikon bulat memiliki tingkat pengisian yang tinggi, dan semakin kecil koefisien ekspansi, semakin rendah konduktivitas termal; senyawa pengemas plastik memiliki konsentrasi tegangan paling rendah dan kekuatan tertinggi; koefisien gesekan kecil, dan keausan pada cetakan kecil. Terutama digunakan dalam bahan kemasan plastik elektronik, pelapis, lantai epoksi, karet silikon dan bidang lainnya.
Untuk memadukan pengisi mineral non-logam dengan polimer molekul tinggi dengan lebih baik, mineral non-logam harus dihancurkan, dimurnikan, dan dimodifikasi. Secara umum, semakin kecil ukuran partikel pengisi dan semakin seragam dispersi, semakin baik sifat mekanik produk.
Penggilingan bubuk silikon yang sangat halus
Penggunaan mineral kuarsa alami sebagai bahan baku untuk menyiapkan bubuk ultrafine tidak hanya untuk memenuhi permintaan pasar, tetapi juga untuk lebih mengurangi kandungan pengotor berbahaya dalam bubuk. Mineral kuarsa alami mengandung sejumlah besar inklusi dan retakan. Penggunaan teknologi penghancuran ultra-halus dapat sangat mengurangi jumlah retakan dan cacat. Dikombinasikan dengan proses pemurnian, kandungan kotoran berbahaya dapat dikurangi dengan lebih baik. Pembuatan serbuk kristal, serbuk kristobalit, serbuk fusi dan berbagai serbuk aktif memerlukan proses penggilingan dan klasifikasi.
Pilihan peralatan penggilingan ultra-halus dan ultra-halus akan secara langsung memengaruhi keluaran, kualitas, dan bentuk partikel bubuk dari produk akhir. Saat ini, kombinasi unit peralatan penggilingan ultra-halus dan penggilingan ultra-halus meliputi: ball mill plus perataan, gilingan getaran eksentrik plus perataan, dan gilingan getaran plus perataan.
Karakteristik lini produksi klasifikasi ball mill: keluaran besar, pengoperasian peralatan sederhana, biaya perawatan rendah, pemilihan media gerinda dan liner yang fleksibel, polusi rendah hingga pemrosesan bahan dengan kemurnian tinggi, pengoperasian peralatan secara keseluruhan yang andal, dan produk yang stabil kualitas. Aplikasi bubuk silikon dapat membuat produk memiliki tingkat keputihan yang tinggi, kilap yang baik, dan indeks kualitas yang stabil. Produksi bubuk silikon ultra-halus dengan kemurnian tinggi diperoleh dengan penghancuran atau penggilingan ultra-halus lebih lanjut dan klasifikasi berdasarkan persiapan pasir dengan kemurnian tinggi.
Modifikasi permukaan bubuk silikon
Pengaruh silane coupling agent yang diterapkan pada modifikasi permukaan serbuk silikon sangat ideal. Ini dapat mengubah hidrofilisitas bubuk silika menjadi permukaan organik-filik, dan juga dapat meningkatkan keterbasahan bahan polimer organik menjadi bubuknya, dan membuat bubuk silika dan bahan polimer organik mewujudkan antarmuka ikatan kovalen yang kuat melalui gugus fungsi. .
Efek aplikasi silane coupling agent terkait dengan jenis, dosis, kondisi hidrolisis, karakteristik substrat yang dipilih, kesempatan aplikasi, metode dan kondisi bahan polimer organik yang dipilih.
Sphericalization bubuk silika
Saat ini, 97% bahan kemasan sirkuit terpadu (IC) menggunakan senyawa cetakan epoksi (EMC), dan dalam komposisi EMC, bubuk mikro silikon adalah yang paling banyak digunakan, terhitung 70% hingga 90% dari massa senyawa cetakan epoksi. Dibandingkan dengan bubuk mikro silikon sudut, bubuk mikro silikon annular memiliki tingkat pengisian yang lebih tinggi, koefisien ekspansi termal yang lebih kecil, konduktivitas termal yang lebih rendah, konsentrasi tegangan yang lebih sedikit, kekuatan yang lebih tinggi, dan kinerja perangkat mikroelektronik yang lebih baik yang dihasilkan. Oleh karena itu, Selain partikel dengan kemurnian tinggi dan ultra-halus, spheroidisasi partikel juga menjadi salah satu tren pengembangan serbuk mikro silikon.
Metode saat ini untuk menyiapkan bubuk silikon bulat dapat dibagi menjadi metode fisik dan metode kimia. Metode fisik adalah: metode bola api, metode semprotan peleburan suhu tinggi, metode pembakaran suhu rendah yang menyebar sendiri, metode plasma dan spheroidisasi kalsinasi suhu tinggi. Metode kimia meliputi: metode fase gas, metode sintesis hidrotermal, metode sol-gel, metode pengendapan, metode mikroemulsi, dll. Dalam metode kimia, karena aglomerasi partikel yang serius, luas permukaan spesifik produk yang lebih besar, dan nilai penyerapan minyak yang besar, sulit untuk bercampur dengan resin epoksi ketika sejumlah besar diisi. Oleh karena itu, industri saat ini terutama mengadopsi metode fisik.
Tinjauan perkembangan industri bubuk silikon
Industri bubuk silikon adalah industri padat modal, teknologi, dan sumber daya. Dengan perkembangan industri teknologi tinggi, serbuk mikro silikon menjadi lebih banyak digunakan dan semakin banyak digunakan. Permintaan dunia akan bubuk silikon ultra murni dengan kemurnian tinggi akan berkembang pesat seiring dengan perkembangan industri IC. Diperkirakan bahwa permintaan dunia untuk itu akan meningkat pada tingkat 20% dalam 10 tahun ke depan. Bubuk silikon ultra-halus, kemurnian tinggi telah menjadi hot spot untuk pengembangan industri, bubuk silikon bulat telah menjadi arah pengembangan industri, dan teknologi modifikasi permukaan telah diintensifkan.
Sumber artikel: Jaringan Bubuk China