Производство сферического кремнеземного порошка

Сферический кремниевый порошок имеет относительно высокую чистоту, очень мелкие частицы, хорошие диэлектрические свойства и теплопроводность, а также имеет преимущества низкого коэффициента расширения. Он широко используется в крупномасштабной упаковке интегральных схем, аэрокосмической промышленности, покрытиях, медицине и повседневной косметике и является незаменимым важным наполнителем.

Существует два метода получения сферического кремниевого микропорошка: физико-химический метод и химический метод. Физические и химические методы в основном включают в себя пламенный метод, метод дефлаграции, метод распыления расплава высокой температуры, плазменный метод и метод самораспространяющегося низкотемпературного горения. Химический метод в основном включает в себя газофазный метод, жидкофазный метод (золь-гель метод, метод осаждения, метод микроэмульсии), метод химического синтеза и т. д.

В процессе производства сферического кремниевого микропорошка строгий контроль каждого производственного звена является ключом к обеспечению соответствия качества продукции стандартам.

Основным сырьем сферического кремниевого микропорошка является угловатый расплавленный или кристаллический кремниевый микропорошок.

Стабильность сырья

Сырьем, используемым для производства сферического кремниевого микропорошка, предпочтительно является угловатый кремниевый микропорошок, переработанный из той же рудной жилы и того же производственного процесса, чтобы максимизировать однородность сырья и гарантировать, что продукты с высокой скоростью сфероидизации производятся при условии, что температура сфероидизации, подача газа, количество сырья, давление, скорость потока и другие факторы остаются неизменными.

Физико-химические показатели сырья должны контролироваться в определенном диапазоне

Физико-химические показатели сырья слишком сильно колеблются, что не только повлияет на температуру сфероидизации, но и на дисперсию сфер.

Размер частиц сырья и распределение частиц по размерам

Различные размеры частиц имеют разные области нагрева, а также точки их температуры пассивации после нагрева также различны.

Дисперсность частиц сырья

В процессе обработки угловатого кремниевого микропорошка, особенно ультрадисперсного угловатого кремниевого микропорошка, часто происходит вторичная агломерация порошка из-за увеличения поверхностной энергии.

Содержание влаги в сырье

Если угловой кремниевый микропорошок, используемый в качестве сырья для сферического кремниевого микропорошка, подвергается воздействию таких факторов, как неправильная защита, слишком длительное время хранения и чрезмерная влажность окружающей среды, это приведет к тому, что порошок будет впитывать влагу, иметь высокое содержание влаги и агломерироваться, что также повлияет на эффект сфероидизации сферического кремниевого микропорошка.

Радиоактивные элементы в сырье должны быть низкими

Что касается сырья для производства низкорадиоактивного сферического кремниевого микропорошка, только когда сами радиационные элементы (такие как уран U, торий Th и т. д.) очень низки, производимые продукты могут соответствовать требованиям низкорадиоактивного сферического кремниевого микропорошка.

Существует два звена в модификации поверхности сферического кремниевого микропорошка. Одно из них заключается в диспергировании вторичных агломерированных частиц сферического кремниевого микропорошка сырья — углового кремниевого микропорошка, особенно сверхтонкого углового кремниевого микропорошка, и сначала выполняется обработка поверхностной активации для диспергирования частиц перед сферизацией. Для этого необходимо, чтобы используемый поверхностный диспергатор полностью испарялся при высокой температуре, в противном случае это приведет к образованию углеродных отложений в сферическом кремниевом микропорошке, что повлияет на качество продукта.

Второе — поздняя модификация сферического кремниевого микропорошка. Когда кремниевый микропорошок используется в качестве неорганического наполнителя и смешивается с органической смолой, возникают проблемы плохой совместимости и трудности в диспергировании, что приводит к плохой термостойкости и влагостойкости таких материалов, как корпус интегральных схем и подложки, тем самым влияя на надежность и стабильность продукта. Для того чтобы улучшить проблему связи интерфейса между кремниевым микропорошком и органическими полимерными материалами и улучшить его эксплуатационные характеристики, как правило, необходимо модифицировать поверхность кремниевого микропорошка.