中國粉體網訊 硅微粉是以結晶石英、熔融石英等為原料,經研磨、精密分級、除雜等多道工藝加工而成的二氧化硅粉體材料,具有高耐熱、高絕緣、低線性膨脹系數和導熱性好等性能。按照其顆粒形態,硅微粉一般可分為角形硅微粉和球形硅微粉。
本文主要介紹角形硅微粉。
1、角形硅微粉分類和應用
角形硅微粉是外形無規則,多呈棱角狀的硅微粉,其生產原料以脈石英、石英巖和熔融石英為主,又可分為結晶硅微粉和熔融硅微粉。
角形硅微粉常見理化指標
(1)結晶型硅微粉
結晶硅微粉的主要原料是精選優質石英礦,經過分揀、破碎、提純、研磨、分級等工序加工而成的ɑ晶體二氧化硅粉體材料,能夠改善覆銅板等下游產品的線性膨脹系數、電性能等物理性能。
結晶硅微粉的產品SEM圖
其優勢在于起步早,工藝成熟并且簡單,對生產硬件要求較低且價格相對便宜,對覆銅板的剛度、熱穩定性和吸水率等各方面的性能都有不小的改善作用。其缺點主要是對樹脂體系的改善不及球形硅微粉,具體表現為分散性、耐沉降性以及耐沖擊性均比球形硅微粉要低,熱膨脹系數比球形硅微粉要高。
應用領域:結晶硅微粉價格較低,可應用于生產要求較低的行業,例如家電用覆銅板、開關、接線板、充電器等使用的環氧塑封料;電工絕緣材料、膠粘劑、涂料、陶瓷等領域
(2)熔融型硅微粉
熔融硅微粉的主要原料是精選的具有優質晶體結構的石英,經酸浸、水洗、風干、再經高溫熔融、破碎、人工分揀,磁選、超細碎、分級等工藝精制而成的硅微粉,具有高純度、高絕緣、線性膨脹系數小、內應力低、電性能優異等特性。其主要缺點是制備過程中熔融溫度較高,工藝復雜,介電常數相對于結晶型硅微粉雖有改善但仍較高,其生產成本較結晶型硅微粉要高。
熔融硅微粉產品SEM圖
應用領域:智能手機、平板電腦、汽車、網通及工業設備等所使用的覆銅板;芯片封裝使用的環氧塑封料;膠粘劑、涂料、陶瓷、包封裝等
2、角形硅微粉制備工藝
角形硅微粉的制備方法主要有干法和濕法研磨兩種。
干法研磨是將硅微粉原料放進球磨機或振動磨中研磨,該研磨工藝可以連續進料和出料,也可以一次投入若干重量原料,連續研磨若干時間后出料;出料時要經過微粉分級機控制粒度,粗的產物返回磨機再磨或作為產品,細的則是產品。干法研磨要嚴格控制入磨物料水分,產品不再干燥。
干法研磨工藝流程圖
濕法研磨是將若干重量硅微粉原料一次投入球磨機中,加入適量的水,作業濃度在65%~80%;連續研磨十幾個小時后,倒出料漿,用壓濾方法或放在料桶內自然沉淀脫水,得到含水料餅;用打碎機打碎分散后均勻連續地投到空心軸攪拌烘干機中,干燥后得到產品。
濕法研磨工藝流程圖
參考來源:華經產業研究院、聯瑞新材等
材料科學與工程技術《硅微粉常見分類及用途》
海通國際《硅微粉深度報告:下游需求持續增加,品質要求不斷提高》
(中國粉體網編輯整理/星耀)
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