Produção esférica de pó de sílica

O pó esférico de silício tem uma pureza relativamente elevada, partículas muito finas, boas propriedades dielétricas e condutividade térmica e tem as vantagens de um baixo coeficiente de expansão. É amplamente utilizado em embalagens de circuitos integrados de grande escala, aeroespacial, revestimentos, medicamentos e cosméticos diários, e é um enchimento importante e insubstituível.

Existem dois métodos para preparar micropó de silício esférico: método físico e químico e método químico. Os métodos físicos e químicos incluem principalmente o método de chama, o método de deflagração, o método de pulverização de fusão a alta temperatura, o método de plasma e o método de combustão autopropagável a baixa temperatura. O método químico inclui principalmente método de fase gasosa, método de fase líquida (método sol-gel, método de precipitação, método de microemulsão), método de síntese química, etc.

No processo de produção do micropó de silício esférico, o controlo rigoroso de cada elo de produção é a chave para garantir que a qualidade do produto cumpre as normas.

A principal matéria-prima do micropó de silício esférico é o micropó de silício angular fundido ou cristalino.

Estabilidade das matérias-primas

As matérias-primas utilizadas para produzir micropó de silício esférico são preferencialmente micropó de silício angular processado a partir do mesmo filão de minério e do mesmo processo de produção, de modo a maximizar a uniformidade das matérias-primas e a garantir que os produtos com elevada taxa de esferoidização sejam produzidos sob a condição de que a temperatura de esferoidização, o fornecimento de gás, a quantidade de alimentação, a pressão, o caudal e outros fatores se mantenham inalterados.

Os indicadores físicos e químicos das matérias-primas devem ser controlados dentro de um determinado intervalo

Os indicadores físicos e químicos das matérias-primas flutuam muito, o que não só afetará a temperatura de esferoidização, como também afetará a dispersão das esferas.

Tamanho das partículas da matéria-prima e distribuição do tamanho das partículas

Diferentes tamanhos de partículas têm diferentes áreas de aquecimento e os seus pontos de temperatura de passivação após o aquecimento também são diferentes.

Dispersibilidade das partículas de matéria-prima

Durante o processamento do micropó de silício angular, especialmente do micropó de silício angular ultrafino, a aglomeração secundária do pó ocorre frequentemente devido ao aumento da energia superficial.

Teor de humidade das matérias-primas

Se o micropó de silício angular utilizado como matéria-prima do micropó de silício esférico for afetado por fatores como a proteção inadequada, o tempo de armazenamento demasiado longo e a humidade ambiental excessiva, isto fará com que o pó absorva humidade, tenha um elevado teor de humidade e se aglomere, o que também afetará o efeito de esferoidização do micropó de silício esférico.

Os elementos radioativos nas matérias-primas devem ser baixos

Para as matérias-primas para a produção de micropó de silício esférico de baixa radiação, só quando os próprios elementos de radiação (como o urânio U, o tório Th, etc.) são muito baixos é que os produtos produzidos podem satisfazer os requisitos do micropó de silício esférico de baixa radiação.

Existem dois elos na modificação da superfície do micropó de silício esférico. Uma delas é dispersar as partículas aglomeradas secundárias de matérias-primas de micropó de silício esférico – micropó de silício angular, especialmente micropó de silício angular ultrafino, e primeiro realizar o tratamento de ativação de superfície para dispersar as partículas antes da esfericalização. Isto exige que o dispersante de superfície utilizado seja completamente volatilizado a alta temperatura, caso contrário irá provocar depósitos de carbono no micropó de silício esférico, afetando a qualidade do produto.

A segunda é a modificação tardia do micropó de silício esférico. Quando o micropó de silício é utilizado como carga inorgânica e misturado com resina orgânica, existem problemas de baixa compatibilidade e dificuldade de dispersão, o que leva a uma baixa resistência ao calor e à humidade de materiais como embalagens de circuitos integrados e substratos, afetando assim a fiabilidade e estabilidade do produto. De forma a melhorar o problema da ligação da interface entre o micropó de silício e os materiais poliméricos orgânicos e melhorar o desempenho da sua aplicação, é geralmente necessário modificar a superfície do micropó de silício.