El polvo de silicio esférico tiene una alta pureza y partículas muy finas. Tiene buenas propiedades dieléctricas y conductividad térmica. También tiene un bajo coeficiente de expansión. Se utiliza ampliamente en envases, aeroespacial, recubrimientos, medicina y cosméticos. Es un relleno irremplazable.
Hay dos métodos para preparar micropolvo de silicio esférico: uno físico y otro químico Método. Los principales métodos son: llama, deflagración, pulverización de material fundido a alta temperatura, plasma y combustión autopropagante a baja temperatura. Los métodos químicos incluyen: fase gaseosa, fase líquida (sol-gel, precipitación, microemulsión) y síntesis química.
En la fabricación de micropolvos de silicio esféricos, es fundamental un control estricto de cada paso, que garantiza que el producto cumpla con los estándares de calidad.
Factores de control de la materia prima del polvo de sílice esférico
La materia prima principal del polvo de sílice esférico es el polvo de sílice fundido angular o cristalino.
Estabilidad de las materias primas
Las mejores materias primas para fabricar micropolvos de silicio esférico son los micropolvos de silicio angulares. Deben proceder de la misma veta de mineral y del mismo proceso de producción. Esto puede maximizar la uniformidad de las materias primas y garantizar que se puedan producir productos con altas tasas de esferoidización, manteniendo inalterados factores como la temperatura de esferoidización, el suministro de gas, la cantidad de alimentación, la presión y el caudal.
Los indicadores físicos y químicos de las materias primas deben controlarse dentro de un rango determinado.
Si los indicadores físicos y químicos de las materias primas fluctúan demasiado, no solo afectará la temperatura de esferoidización, sino que también afectará la dispersión de las esferas.
Tamaño de partícula de la materia prima y distribución del tamaño de partícula
Los diferentes tamaños de partículas tienen diferentes áreas de calentamiento y diferentes temperaturas de pasivación después del calentamiento. La temperatura de pasivación de las partículas grandes es más alta que la de las partículas pequeñas. Por lo tanto, la tasa de esferoidización del polvo de sílice esférico de distribución amplia, excepto para la composición posterior, es menor que la del polvo de sílice esférico de distribución estrecha. Es por eso que utilizan polvo de sílice angular de distribución estrecha para hacer polvo de sílice esférico.
Dispersión de partículas de materia prima
Al procesar polvo de sílice angular, especialmente los tipos ultrafinos, a menudo se produce una aglomeración secundaria debido al aumento de la energía superficial. Si no podemos descomponer esta masa, dos o más partículas se unirán durante la esferoidización, lo que perjudicará el rendimiento del polvo esférico.
Contenido de humedad de las materias primas
Si el micropolvo de silicio angular utilizado para fabricar micropolvo de silicio esférico no está protegido, absorberá humedad. La humedad alta o la exposición prolongada también provocarán esto. Los aglomerados resultantes reducirán la esferoidización del micropolvo de silicio esférico.
Los elementos radiactivos en las materias primas deben ser bajos.
En el caso de las materias primas para el micropolvo de silicio esférico de baja radiación, los elementos de radiación (como el uranio U y el torio Th) deben ser muy bajos. Esto garantiza que los productos cumplan con los requisitos de baja radiación. Esto requiere buscar materiales de baja radiación. mineral Fuentes de uranio en bruto. Actualmente, rara vez se descubren minas de este tipo. Una vez descubiertas, se monopolizan y se restringe severamente el trabajo de otras empresas. Algunas han investigado formas de reducir el uranio en micropolvo de silicio y han tenido cierto éxito.
Requisitos de polvo de silicio esférico para gas
El gas utilizado debe tener un alto poder calorífico. El polvo de silicio esférico, especialmente el quemado a alta temperatura, tiene una temperatura de esferoidización de 1700-2500 ℃. Por lo tanto, el gas debe tener un alto poder calorífico para alcanzar la temperatura deseada.
El gas utilizado debe ser muy puro. Si se quema gas impuro, quedará una pequeña cantidad de sólido en la pólvora, lo que perjudicará su rendimiento.
Composición mixta de polvo esférico de silicio
Para mejorar la tasa de esferoidización del micropolvo de silicio esférico, los fabricantes primero lo producen con una distribución de tamaño estrecha (pico único). La distribución estrecha del micropolvo de silicio esférico impide un empaquetamiento compacto. No cumple con los altos requisitos de llenado de los clientes. No puede maximizar su excelente rendimiento. Para mejorar la tasa de llenado, mezcle productos de micropolvo de silicio con diferentes tamaños de partículas. Esto crea una distribución amplia (pico múltiple). Logra un alto llenado. Reduce la absorción de aceite del micropolvo de silicio. Mejora su fluidez.
Modificación de la superficie del polvo de sílice esférico
Hay dos enlaces en el modificacion superficial de micropolvo de silicio esférico. Uno es dispersar las partículas aglomeradas de micropolvo de silicio. Esto es especialmente para micropolvo de silicio angular ultrafino. Primero, realice un tratamiento de activación de superficie para dispersar las partículas. Luego, esferiálicelas. El dispersante de superficie debe volatilizarse por completo a altas temperaturas. De lo contrario, provocará depósitos de carbono en el micropolvo de silicio esférico, lo que afectará la calidad del producto.
La segunda es la modificación tardía del micropolvo de silicio esférico. El micropolvo de silicio es un relleno inorgánico mezclado con resina orgánica. Tiene poca compatibilidad y es difícil de dispersar. Esto reduce la resistencia al calor y la humedad de materiales como los encapsulados de circuitos y los sustratos. Como resultado, afecta la confiabilidad y la estabilidad del producto. Para mejorar la unión del micropolvo de silicio con polímeros orgánicos, debemos modificar la superficie del silicio. Esto mejorará su rendimiento en las aplicaciones.