第一節(jié) 高純硅微粉的簡介
硅微粉是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料。由于它具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)高、高絕緣、低膨脹、化學性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能,被廣泛用于化工、電子、集成電路(IC)、電器、塑料、涂料、高級油漆、橡膠、國防等領(lǐng)域。隨著高技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,硅微粉亦將步入新的歷史發(fā)展時期。硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)SiO2)經(jīng)破碎、球磨(或振動、氣流磨)、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。(立項申請)
第二節(jié) 高純硅微粉的生產(chǎn)工藝
可以分為:結(jié)晶硅微粉熔融硅微粉方石英硅微粉活性硅微粉。
⒈結(jié)晶硅微粉
結(jié)晶硅微粉是利用高品位的天然石英,通過獨特的無鐵研磨工藝生產(chǎn)加工而成,其色白、質(zhì)純。因其工藝成熟而具有穩(wěn)定的物理、化學特性及合理、可控的粒度分布。結(jié)晶硅微粉可分為高純度結(jié)晶硅微粉、電子級結(jié)晶硅微粉及一般填料級結(jié)晶硅微粉。結(jié)晶硅微粉使用范圍。
⒉熔融硅微粉
熔融硅微粉是選用優(yōu)質(zhì)的天然石英,通過獨特處理工藝加工而形成的粉末,通過高溫處理,其分子結(jié)構(gòu)排列由有序排列轉(zhuǎn)為無序排列。其色白,純度較高并具有以下特性:極低的線膨脹系數(shù);良好的電磁輻射性;耐化學腐蝕等穩(wěn)定的化學特性;合理有序、可控的粒度分布。熔融硅微粉使用范圍十分廣泛。
⒊方石英硅微粉
方石英硅微粉是選用優(yōu)質(zhì)天然石英,運用獨特工藝特殊處理加工而成的粉末。經(jīng)過高溫煅燒后獲得的高純度硅石,通過快速冷卻,可以穩(wěn)定改變后的晶體結(jié)構(gòu),由于其穩(wěn)定的化學性質(zhì),合理有序、可控的粒度分布。而被廣泛的應(yīng)用。
⒋活性硅微粉
活性硅微粉通過其獨特的工藝,采用硅烷等材料對硅微粉顆粒表面進行改性處理,增強了硅微粉的憎水性能,提高了混合料及填充系統(tǒng)的機械、電子和化學特性。對硅微粉顆粒表面處理主要是提高填充系統(tǒng)的性能。
第三節(jié) 高純硅微粉的應(yīng)用范圍
微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙,同時與水化產(chǎn)物生成凝膠體,與堿性材料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中,摻入適量的硅灰,可起到如下作用:
⒈顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。
2.具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
⒊顯著延長砼的使用壽命。
⒋大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰,提高單次噴層厚度。
⒌是高強砼的必要成份,已有C150砼的工程應(yīng)用。
⒍具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應(yīng)用可降低成本.提高耐久性。
⒎有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)。
第四節(jié) 高純硅微粉的應(yīng)用范圍
1.超微細硅微粉在覆銅板 行業(yè) 的應(yīng)用
以往覆銅箔板(例如CEM-3)中使用填料時,多采用氫氧化鋁和氫氧化鎂。但相對氫氧化鋁的200多攝氏度就開始分解,不耐熱沖擊,230℃,300℃,530℃三個階段釋放出結(jié)晶水,容易導(dǎo)致板材分層起泡,所以,要進行熱處理。
二氧化硅(sio2)具有優(yōu)異的物理特性,如3高:高絕緣性、高熱傳導(dǎo)性、高熱穩(wěn)定性、2耐:耐酸堿性、耐磨性,2低:低的熱膨脹系數(shù)、低介電常數(shù)等,以及它較低的價格優(yōu)勢,有一定的開發(fā)利用價值。隨著二氧化硅自身表面處理條件的改進,改善了它與樹脂體系的相容性,所以二氧化硅作為一種填料應(yīng)用到覆銅板中,不但可降低成本,還能改進覆銅板的某些性能(如熱膨脹系數(shù)、彎曲強度、尺寸穩(wěn)定性等),因此前景看好。
氫氧化鎂的價格偏貴,二氧化硅用在覆銅箔中更具有性能方面的優(yōu)勢,
(粒徑均為2,占樹脂的50%,銅箔為1 oz,均為玻纖紙體系)
從表中可知,無論從機械性能、電性能、熱性能以及在體系中的分散性方面,二氧化硅都具有優(yōu)勢。如果對二氧化硅硬度過高易損鉆頭的缺陷考慮不多,二氧化硅確實是覆銅板一個很好的填料選擇。
2.微硅粉在覆銅板中粒徑的選擇
從理論上說,二氧化硅粒徑越小,越有利于填充體系結(jié)合。但實際在覆銅板的制作混膠、上膠工藝中,二氧化硅越細,越容易結(jié)團,不容易分散,填料在玻纖中分散不均,必須提高溶劑的用量;但如果粒徑太大,在混膠及上膠過程中易產(chǎn)生沉降,上膠時對玻纖的浸漬性變差,由于玻纖紙的過濾作用,填料在玻纖紙中的分布也會不均勻。所以從工藝角度來講,選擇一個合理的粒徑范疇,是一個很重要的參數(shù)。
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