Sferisch siliciumpoeder heeft een hoge zuiverheid en zeer fijne deeltjes. Het heeft goede diëlektrische eigenschappen en thermische geleidbaarheid. Het heeft ook een lage uitzettingscoëfficiënt. Het wordt veel gebruikt in verpakkingen, lucht- en ruimtevaart, coatings, medicijnen en cosmetica. Het is een onvervangbare vulstof.
Er zijn twee methoden om bolvormig siliciummicropoeder te bereiden: een fysieke en een chemisch methode. De belangrijkste methoden zijn: vlam, deflagratie, hoge-temperatuur smeltspray, plasma en zelfvoortplantende lage-temperatuur verbranding. De chemische methoden omvatten: gasfase, vloeibare fase (sol-gel, precipitatie, micro-emulsie) en chemische synthese.
Bij het maken van sferisch siliciummicropoeder is strikte controle van elke stap essentieel. Het zorgt ervoor dat het product voldoet aan kwaliteitsnormen.
Controlefactoren voor de grondstof van bolvormig silicapoeder
De belangrijkste grondstof voor bolvormig silicapoeder is hoekig gesmolten of kristallijn silicapoeder.
Stabiliteit van grondstoffen
De beste grondstoffen voor het maken van sferische silicium micropoeder zijn hoekige silicium micropoeder. Het moet afkomstig zijn van dezelfde ertsader en hetzelfde productieproces. Dit kan de uniformiteit van de grondstoffen maximaliseren. Het kan ervoor zorgen dat producten met hoge sferoïdisatiesnelheden kunnen worden geproduceerd. Dit terwijl factoren zoals sferoïdisatietemperatuur, gastoevoer, toevoerhoeveelheid, druk en stroomsnelheid ongewijzigd blijven.
De fysieke en chemische indicatoren van grondstoffen moeten binnen een bepaald bereik worden gecontroleerd
Als de fysische en chemische indicatoren van de grondstoffen te veel fluctueren, heeft dit niet alleen invloed op de sferoïdisatietemperatuur, maar ook op de dispersie van de bollen.
Grondstofdeeltjesgrootte en deeltjesgrootteverdeling
Verschillende deeltjesgroottes hebben verschillende verwarmingsgebieden en verschillende passiveringstemperaturen na verhitting. De passiveringstemperatuur van grote deeltjes is hoger dan die van kleine deeltjes. Dus de sferoïdisatiesnelheid van breed gedistribueerd sferisch silicapoeder, behalve voor latere compounding, is lager dan die van smal gedistribueerd sferisch silicapoeder. Dit is de reden waarom ze smal gedistribueerd hoekig silicapoeder gebruiken om sferisch silicapoeder te maken.
Distributie van grondstofdeeltjes
Bij het verwerken van hoekige silicapoeder, met name ultrafijne types, treedt vaak secundaire agglomeratie op vanwege de toegenomen oppervlakte-energie. Als we deze massa niet kunnen breken, zullen twee of meer deeltjes zich tijdens de sferoïdisatie verbinden. Dit zal de prestaties van het sferische poeder schaden.
Vochtgehalte van grondstoffen
Als het hoekige silicium micropoeder dat wordt gebruikt om bolvormig silicium micropoeder te maken niet wordt beschermd, zal het vocht absorberen. Hoge luchtvochtigheid of langdurige blootstelling zal dit ook veroorzaken. De resulterende agglomeraten zullen de sferoïdisatie van het bolvormige silicium micropoeder verminderen.
De radioactieve elementen in de grondstoffen moeten laag zijn
Voor de grondstoffen voor laag-straling bolvormig silicium micropoeder, moeten de stralingselementen (zoals uranium U en thorium Th) zeer laag zijn. Dit zorgt ervoor dat de producten voldoen aan de lage-stralingsvereisten. Dit vereist het zoeken naar lage-straling mineraal bronnen van de ruwe steen. Zulke mijnen worden tegenwoordig zelden ontdekt. Als ze eenmaal ontdekt zijn, worden ze gemonopoliseerd en worden andere bedrijven streng beperkt. Sommigen hebben manieren onderzocht om het uranium in siliciummicropoeder te verminderen. Ze hebben enig succes gehad.
Vereisten voor bolvormig siliciumpoeder voor gas
Het gebruikte gas moet een hoge calorische waarde hebben. Het bolvormige siliciumpoeder, met name het op hoge temperatuur verbrande, heeft een sferoïdisatietemperatuur van 1700-2500℃. Het gas moet dus een hoge calorische waarde hebben om de gewenste temperatuur te bereiken.
Het gebruikte gas moet zeer zuiver zijn. Het verbranden van onzuiver gas laat een kleine hoeveelheid vaste stof in het poeder achter, wat de prestaties schaadt.
Gemengde samenstelling van bolvormig siliciumpoeder
Om de sferoïdisatiesnelheid van sferisch siliciummicropoeder te verbeteren, produceren fabrikanten het eerst met een smalle (enkele piek) grootteverdeling. De smalle verdeling van sferisch siliciummicropoeder voorkomt compacte verpakking. Het voldoet niet aan de hoge vulvereisten van klanten. Het kan zijn uitstekende prestaties niet maximaliseren. Om de vulsnelheid te verbeteren, mengt u siliciummicropoederproducten met verschillende deeltjesgroottes. Dit creëert een brede (multi-piek) verdeling. Het bereikt een hoge vulling. Het vermindert de olie-absorptie van het siliciummicropoeder. Het verbetert de vloeibaarheid.
Oppervlaktemodificatie van bolvormig silicapoeder
Er zijn twee links in de oppervlakte modificatie van bolvormig silicium micropoeder. Eén daarvan is om de geagglomereerde deeltjes van silicium micropoeder te verspreiden. Dit is met name voor ultrafijn hoekig silicium micropoeder. Voer eerst een oppervlakte-activeringsbehandeling uit om de deeltjes te verspreiden. Bol ze vervolgens. Het oppervlaktedispergeermiddel moet volledig vervluchtigen bij hoge temperaturen. Anders zal het koolstofafzettingen veroorzaken in het bolvormige silicium micropoeder, wat de productkwaliteit beïnvloedt.
De tweede is de late modificatie van bolvormig silicium micropoeder. Silicium micropoeder is een anorganische vulstof gemengd met organische hars. Het heeft een slechte compatibiliteit en is moeilijk te dispergeren. Dit vermindert de hitte- en vochtbestendigheid van materialen zoals circuitverpakkingen en substraten. Als gevolg hiervan heeft het invloed op de betrouwbaarheid en stabiliteit van het product. Om de binding van silicium micropoeder met organische polymeren te verbeteren, moeten we het oppervlak van het silicium modificeren. Dit zal de prestaties in toepassingen verbeteren.