球形硅微粉为白色粉末,因纯度高、颗粒细、介电性能优异、热膨胀系数低、热导率高等优越性能而具有广阔的发展前景 。球形硅微粉主要用于大规模集成电路封装,在航空、航天、涂料、催化剂、医药、特种陶瓷及日用化妆品等高新技术领域也有应用 。大规模集成电路对球形硅微粉的纯度有严格的要求,一般要求SiO2 的质量分数大于 99. 5% 、Fe2O3 的质量分数小于 50×10-6 、Al2 O3 的质量分数小于 10×10-6 ,还要求放射性元素铀 (U) 和钍 (Th)含量很低。目前,大部分高质量球形硅微粉还依赖进口。制备高纯、超细的球形硅微粉已成为国内粉体研究的热点。
目前,球形硅微粉的制备方法主要包括物理法和化学法,物理法包括火焰成球法、高温熔融喷射法、等离子体法; 化学法主要是气相法、液相法 ( 溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法) 等。
1 火焰成球法
火焰成球法首先对石英进行粉碎、筛分、提纯等前处理,然后将石英微粉送入燃气-氧气产生的高温场中,进行高温熔融、冷却成球,最终形成高纯度球形硅微粉 。
杨艳青等人以普通石英粉为原料,通过氧气-乙炔火焰法制备出表面光滑、球形化率 95% 、非晶度 80% ,线膨胀系数 0.5×10-6 /K 的球形。
H. Y. Jin 等人以稻壳为原料,通过化硅微粉学-火焰球化法生成粒径 0. 5 ~ 5 μm、球形率近95% 的硅微粉,它的流动性达 94 s /50g,松装密度为 0. 721g /cm3 ,放射性元素 U 含量为 0. 05 ×10-9 g /g,产品的放射性达到了超大规模集成电路的封装要求 。
此法与等离子法和高温熔融喷射法相比更易控制,更能实现工业化大规模生产,也是更具发展前途的生产工艺。我国采用火焰法开发出“高纯球形石英粉产品工业化制备技术及专用生产设备”并通过鉴定,所制备的球形石英粉成球率达 98% 以上,产率 90% ,玻璃化率达95% ,现已建立起 1 200 t /a 工业化生产线并顺利投产。
2 高温熔融喷射法
高温熔融喷射法 是将高纯度石英在 2100~ 2500℃ 下熔融为液体,经过喷雾、冷却,得到球形硅微粉,产品表面光滑,球形化率和非晶形率均可达到 100% 。据调研,美国的球形硅微粉主要采用此法生产的,由于涉及到高性能计算机技术,他们对外严密封锁。此法最易保证球化率和无定形率,但不易解决纯度和雾化粒径调整等问题。目前国内尚未见这方面研究和生产的报道。
3 等离子体法
等离子体法的基本原理是利用等离子矩的高温区将二氧化硅粉 ( SiO2 ) 体熔化,由于液体表面张力的作用形成球形液滴,在快速冷却过程中形成球形化颗粒 。
4870
0
- 日本KAIJO 19001D超声波声压计工作原理与应用价值
- NDK NFX-1000A 高精度数字磁通计|精密磁元件出厂定级与稳定性检测设备
- 无限稀释条件下反气相色谱法对微晶纤维素的吸附热研究
- 环保型石灰消化器:除尘和污水那点事儿,一次说透
- 软质材料专用检测|RHEOTECH RTC-3002D高精度质构仪 科研品控通用
- 石灰消化器反应温度控制与消化率提升技巧
- 石灰消化器在电厂脱硫及废水处理中的应用
- 高灵敏+快响应协同不再难!MXene打开传感设计新思路
- SUZUMO铃茂全自动饭团机 省人工SSN-JLX
- SEM SELN-131BM高精度电子水平仪性能优势及行业应用
- 从“作用”到“场域”:粉碎技术的范式演进与柯立微能量场理论的构建
- 大明化学氧化铝粉在低温烧结制粉中的应用
- Development, Characterization, and Molecular Dynamics Simulation of Andrographolide Nanosuspensions Utilizing Hummer Acoustic Resonance Technology
- 苏州碳丰科技首席科学家程金生老师以本公司名义在国际上发表关于石墨烯纤维的论文《石墨烯纤维纳米复合材料的合成及氨基酸检测的分析应用》:
- 介可视·散装物料库存管理雷达全景扫描系统在料仓、堆场中的应用
- 磷酸化修饰鬼臼果多糖的制备及生物活性

