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北京市普林森环保科技有限公司
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行 业：过滤 特殊滤料 活性炭滤料
发布时间：2021-07-14
球形硅微粉的生产
球形硅微粉主要用于大规模、**大规模和特大规模集成电路的封装上。
微电子工业的迅速发展，对硅微粉提出了越来越高的要求。硅微粉不仅要**细、高纯度、低放射性元素含量，而且对颗粒形状提出了球形化要求。高纯熔融球形硅微粉(球形硅微粉)由于其流动性好，表面积小，堆积密度高，填充量可达到较高的填充量，与树脂搅拌成膜均匀。硅微粉的填充率越高，塑封料的膨胀系数就越小，也就越接近单晶硅的热膨胀系数，由此生产的电子元器件的使用性能也越好。用球形硅微粉制成的塑封料应力集中小，强度高，球形硅微粉的应力集中仅为角形硅微粉应力集中的60%，因此，球形硅微粉塑封料封装集成电路芯片时，成品率较高，且运输和使用过程中不容易产生机械损伤。球形硅微粉无棱角，因而对模具的磨损小，模具的使用寿命长，塑封料的封装模具十分精密而且价格很高，使用球形硅微粉塑封料可降低模具成本，提高经济效益。
目前国外球形硅微粉的生产有：高温熔融喷射法、气体火焰法、液相中控制正硅酸乙脂、四氯化硅的水解法等工艺。近年来，国内多家科研单位和企业进行球形硅微粉的研究工作，但大都处于试验室研究阶段，尚未真正进入产业化阶段。
中国建材国际工程有限公司自20世纪70年代起就致力于我国硅质原料提纯技术和资源开发利用的研究工作。为促进我国信息产业的发展，公司也正在进
行球形硅微粉的研制工作，并建立了中试试验室，采用的是气体燃烧火焰成球法，简介如下。
主要生产设备
粉料定量输送系统、燃气量控制和混合装置、气体燃料高温火焰喷枪、冷却回收装置，下面分别简要介绍其工作原理。
粉料定量输送系统：是用气力输送的方法将要加工成球形硅微粉的粉料按照规定的给料量连续、均匀地输送到高温火焰中。
燃气量控制和混合装置：可根据火焰温度、火焰长度和刚度调节、控制燃气量和助燃气体量，并将燃气与助燃气体充分混合后送到高温火焰喷枪。
气体燃料高温火焰喷枪：是将混合燃料气体(混合入助燃气体)和非球形硅微粉物料同时喷出，点火后产生高温火焰，熔融分散的硅微粉，使之成为球形硅微粉。
冷却回收装置：将已被熔融且分散的高温球形硅微粉，迅速冷却避免出现析晶现象，并将冷却后的球形硅微粉在收集器中回收。
生产工艺流程(见图3)
成球机理
高温火焰喷枪喷出1600～2000℃的高温火焰，当粉体进入高温火焰区时其角形表面吸收热量而呈熔融状态，热量进一步被传递到粉体内部，粉体颗粒完全呈熔融状态。在表面张力的作用下，物体总是要趋于稳定状态，而球形则是稳定状态，从而达到产品成球目的。
粉体颗粒能否被熔融取决于两方面：一是火焰温度要**粉体材料的熔融温度，这就要选择合适的气体燃料；二是保证粉体颗粒熔融所需要的热量。在火焰温度一定的情况下，不同粒径的粉体颗粒达到熔融所需要的热量是不同的，而吸收热量的多少与粉体颗粒在火焰中的时间成正比，因此可得到粉体颗粒在火焰中达到熔融所需要的时间与其粒径的关系：t =β·ω·d2 式中：t 为粉体颗粒在火焰中达到熔融所需要的时间；β为材料的相关系数，如比热、导热系数、密度等；ω为火焰的相关系数；d为粉体颗粒粒径。
根据粉体颗粒在火焰中达到熔融所需要的时间和粉体颗粒在火焰中的速度，得到所需火焰的长度尺寸，通过调节燃气量控制装置达到要求。
球形硅微粉的原料
气体燃烧火焰成球法生产球形硅微粉的原料是角形结晶硅微粉或角形熔融硅微粉，但应注意，原料中不能有水分，也不能用经偶联剂处理的硅微粉作原料，以免影响粉料的输送和在熔融时产生水汽，影响熔融效果。
硅粉掺在混凝土中一般有两种方法
一是内掺，二是外掺，下面就由硅微粉厂家来为大家介绍一下：
内掺法:
用硅微粉代替水泥，又分等量代替和部分代替两种，
等量代替为硅微粉掺量代替相等量的水泥，部分代替为1kg硅微粉代替1～3k泥，作为研究一般掺量为5～30％，水灰比一般保持不变。
外掺法：
硅微粉像外加剂那样掺在混凝土中，即水泥用量不减少的条件下掺入硅微粉。掺量一般为5～10％。由于硅微粉用法不同，所得混凝土的性能并不相同，外掺法所得混凝土的力学性能要高得多，但增加了混凝土中胶凝材料用量。
本公司主要从事建材产品的研发与销售，以及相关领域内的技术服务与咨询，是的低碳建材产品应用解决方案提供商。研发实力以及自身雄厚的技术力量，经过数年的发展，已形成了完备的产品体系和产品技术应用体系。硅灰系列产品的原料来源清楚、质量稳定、氯离子含量低、比表面积**过15000m2/kg是一种亚微米粉体材料，可显著提高混凝土密实性和抗渗性。
硅粉的形成和性质
1 前言
在工业硅和硅铁生产中用布袋除尘器从电炉烟气中收得的烟尘一般称为硅粉，其粒度较细，成分以氧化硅为主，密度小，比电阻大，粘结性强，附着力大，不易沉降。随着工业硅和硅铁产量的增加，硅粉的生成量也越来越大，据估计，我国硅粉潜在资源每年在4O万t以上，但国内不少厂家没有除尘回收装置，大量硅粉由于没有回收，到处飘逸，严基污染环境。
硅粉资源的综合开发利用研究始于5O年代，到6O年代末已有工程应用，国内外经过长期的研究和实践，又将硅粉应用于水泥、化工、橡胶等领域，取得了较好的效果，并开发了一批性能优异的新产品。
2 硅粉的形式
在电炉冶炼工业硅和硅铁时，硅石中的氧化硅被碳质还原剂还原：
实际上，反应不是按上述总反应式进行，而是逐级还原，先生成中间产物：
SiOz在还原过程中生成中间产物SiO、SiC，部分中间产物Sio以气态从炉内逸出，因而
造成硅的损失，当SiO蒸发选出料面，在有氧气存在时，就燃烧生成细散的SiOz，并发出白
色火焰：
此时由于骤冷，温度梯度变化很大，生成的SiOz来不及结晶，而生成粒度较细小的非晶质相SiOz即氧化硅粉。在实际生产中，硅的挥发损失量与原料粒度、加料方式和操作水平等有关。在正常生产情况下，熔炼1t工业硅生产12O～19Okg硅粉，硅粉中除含炉气氧化和歧化反应生成的SiOz微粉外，还含有1O% ～2O% 硅石和碳质还原剂等随炉气逸出的细粉。
影响硅粉生成的因素主要有炉料中焦炭与SiOz比例，炉料电阻率的大小以及炉温等。
硅粉的性质
硅粉是一种烟灰色**细粉末，随着含碳量的多少，颜色略有深浅变化，白度4O一5O容重约为200kg／m3。，真密度2．2g／cm3。。硅粉颗粒绝大部分小于1 um，细0．O1um，用氮吸附法测得比表面积为26～36m2 ／g，是水泥比表面积的7O一9O倍，由于硅粉比表面积很大，所以它具有良好的火山灰活性和充填性。
用偏光显微镜观察硅粉的组成结果，除少量碳粉和结晶SiOz粉外，主要成分均为非晶物相。x射线衍射法的试验结果也表明硅粉中仅含有少量SiOz结晶物，绝大部分是无定形的SiOz扫描电镜的观察结果为，硅粉是由5um以下大小不等的球形颗粒组成。
新型墙体材料、饰面材料：
（1）墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。
（2）水泥基聚合物防水材料。
（3）轻骨料保温节能砼及制品。
（4）内外墙建筑用腻子粉加工。
微硅粉的其他用途：
（1）硅酸盐砖原料。
（2）生产水玻璃。
（3）用做**化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。
（4）化肥行业中用作防结块剂。
微硅粉的使用方法及注意事项：
1、 掺量：一般为胶凝材料量的5-10%。微硅粉的掺加方法分为内掺和外掺，
（1）内掺：在加水量不变的前提下，1份微硅粉可取代3-5份水泥（重量）并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。
（2）外掺：水泥用量不变，掺加微硅粉则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入微硅粉时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。
微硅粉须与减水剂配合使用，建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。微硅粉 /耐磨地坪微硅粉 / 灌浆料硅灰 / 混凝土用微硅粉
用微硅粉配制混凝土时，一般与胶凝材料的重量比为：
（一）高性能混凝土：5-10%；
（二）水工混凝土：5-10%
（三）喷射混凝土：5-10%；
（四）助泵剂：2-3%；
（五）耐磨工业地坪：6-8%；
（六）聚合物砂浆、保温砂浆：10-15%，
（七）不定形耐火浇注料：6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。
星源掺加方法：
微硅粉混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在微硅粉混凝土的搅拌中微硅粉应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序：星源
（1）投入骨料，随后投入微硅粉、水泥干拌后，再加入水和其它外加剂。
（2）投入粗骨料+75%水+微硅粉+50%细骨料，搅拌15-30秒，然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水，搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将微硅粉加入已拌和的混凝土中。
施工方法：
微硅粉混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别，但施工中良好地振捣密实很有必要。微硅粉混凝土早强的性能会使终凝时间提前，在抹面时应加注意；同时掺加微硅粉会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水，使抹面稍显困难。
