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行 业：过滤 特殊滤料 活性炭滤料
发布时间：2021-05-20
球形硅微粉的生产
球形硅微粉主要用于大规模、超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。硅微粉不仅要超细、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都在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：一是火焰温度要高于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。
微硅粉成分指数
微硅粉的推广应用，标志着我国的建筑行业和陶瓷耐火材料生产进入高技术时期，80年代，由于微硅粉的应用也带动了其它微粉的应用，随着市场的发展变化，建筑行业、陶瓷及耐火材料要求日益提高，微硅粉的其特的理化性能，将会受到市场更加亲睐，应用前景十分广阔。近几年，微硅粉在建筑和建材行业中应用，达到非常理想的效果，其用途越来越广阔。微硅粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中，使浆体更微密，另外它还与游离的Ca(OH)结合，形成稳定的硅酸钙水化物2CaO.SiO2.H2O,该水化物凝胶强度高于Ca(OH)晶体，主要表现在:
（1）增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加，渗入5-10%的微硅粉，抗压强度可提高10-30%，抗折强度提高10%以上;
（2）增加致密度。抗渗性能提高5-18倍，抗化能力提高4倍以上:
（3）抗冻性：微硅粉混凝土在经过300-500次快速冻解循环，相对弹性模量降低10-20%，而普通混凝土通过25-50次循环，相对弹性模量降低为30-73%；（4）早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性；
（5）抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5-2.5倍，抗空蚀能力提高3-16倍。
提供以下实验数据供参考：1、活性指数试验原材料（g）控制配比测试试配比525号硅酸水泥微硅粉054软练标准砂水砂浆流动度（mm）抗折强度(mpa)天抗压强度(mpa)76.183.8活性抗折112指数抗压1102、微硅粉掺量对砂浆强度的影响：
理想的结合剂和性能改善掺合物。
硅灰的作用
硅灰是一种金属冶炼过程的收尘粉，即副产品又叫烟道灰或微硅粉。由于具有火山灰的特点与比较高的活性，细度是以微米级来衡量的，硅灰的细度小于1um的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3um，比表面积为:20～28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。而且耐火度>1600℃。容重：1600~1700千克/立方米。
硅灰在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用。 由于硅灰在使用的过程中，主要的作用是减水、增强、增加体密、提高抗折耐压强度，从而大幅提高产品材料的使用寿命与耐酸、碱的侵蚀，并且减少水泥的加入量。硅灰具有以上诸多优点与性能，所以被广泛应用于耐火材料、陶瓷、橡胶、水泥、混凝土、灌浆料、外墙保温以及砂浆与道路桥梁等行业企业中。
硅灰在使用的过程中可以根据产品的外观颜色来采用硅灰的颜色。 恒英环保科技有限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。本公司强大的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。VCEM硅灰系列产品的原料来源清楚、质量稳定、氯离子含量低、比表面积超过15000m2/kg（BET法），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。
摘要：按照体颗粒形状分类的方法将硅微粉分为角形硅微粉和球形硅微粉，通过机械破碎等得到硅微粉产品。本文论述了硅微粉产品的宽广应用领域，以及国内硅微粉产品生产与需求概况及其生产技术。
关键词：硅微粉;制备工艺；加工技术；用途
1 绪论
安米微纳-H系列硅微粉{}{二氧化硅微粉}主要成份为SiO2，是冶炼硅铁合金和金属硅时被烟气带出炉外的无晶形细颗粒，具有优越的火山灰性能。
近年来随着归家环保法规的逐步落实和人们环保意识的提高以及硅微粉应用领域的日益扩大，硅系铁合金生产厂相继新建或配套改造了烟气净化系统，即硅微粉生产系统。回收硅微粉，尽可能的使废物资源化和无害化，减少工业生产对人类和环境的影响，既有经济效益，又有社会和环境效益。
2 硅微粉性能及用途
安米微纳-H系列硅微粉是用二氧化硅(SiO2)又称石英的材料经过破碎、提纯、研磨、分级等工艺精细加工而成，其纯度高、色泽白、颗粒级配合理，有着特的性能和广泛的用途。
2. 1 H系列硅微粉性能
(1)具有良好的绝缘性：由于硅微粉纯度高，杂质含量低，性能稳定，电绝缘性能优异，使固化物具有良好的绝缘性能和抗电弧性能。
(2)能降低环氧树脂固化反应的放热峰值温度，降低固化物的线膨胀系数和收缩率，从而消除固化物的内应力，防止开裂。
(3)抗腐蚀性：硅微粉不易与其他物质反应，与大部分酸、碱不起化学反应，其颗粒均匀覆盖在物件表面，具有较强的抗腐蚀能力。
(4)颗粒级配合理，使用时能减少和消除沉淀、分层现象；可使固化物的抗拉、抗压强度增强，耐磨性能提高，并能固化物的导热系数，增加阻燃性能。
(5)经硅烷偶联剂处理的硅微粉，对各类树脂有良好的浸润性，吸附性能好，易混合，无结团现象。
(6)硅微粉作为填充料，加进有机树脂中，不但提高了固化物的各项性能，同时也降低了产品成本。
2.2 几种主要用途硅微粉的理化指标
2.2.1 电子及电器工业用硅微粉
电子及电器工业用硅微粉(SJ/T10675－2002)产品分类及代号：用于电工行业有普通硅微粉(PG)、普通活性硅微粉(PGH)、电工级硅微粉(DG)、电工级活性硅微粉(DGH)。用于电子行业有电子级结晶型硅微粉(JG)、电子级结晶型活性硅微粉(JGH)、电子级熔融型硅微粉(RG)、电子级熔融型活性硅微粉(RGH)。产品规格为产品网目数，分为300、400、600、1000目。产品的粒度分布见表1，产品的理化指标见表2。
2.2.2 普通无碱玻璃纤维和电子工业用玻璃纤维原料
普通无碱玻璃纤维和电子工业用玻璃纤维原料化学成分(%)为：SiO2>99.0，Al2O3<0.3，Fe2O3<0.05，Na2O+K2O<0.15。粒度为：-325目>98. 0%。
