中國粉體網訊 硅微粉是以結晶石英、熔融石英等為原料,經研磨、精密分級、除雜、高溫球化等工藝加工而成的一種無毒、無味、無污染二氧化硅粉體,是具有高耐熱、高絕緣、低線性膨脹系數和導熱性好等優異性能的無機非金屬材料。
硅微粉分類和品種較為復雜。根據國家標準SJ/T10675—2002和多行業共識可做以下分類。

根據形貌分為:球形硅微粉、角形硅微粉等。
根據制作工藝分為:結晶硅微粉、熔融硅微粉、活性硅微粉、方石英硅微粉、復合硅微粉等。
硅微粉加工
角形硅微粉加工方法有干法研磨和濕法研磨兩種。
干法研磨生產工藝:是將硅微粉原料放進球磨機或振動磨中研磨,該研磨工藝可以連續進料和出料,也可以一次投入若干重量原料,連續研磨若干時間后出料;出料時要經過微粉分級機控制粒度,粗的產物返回磨機再磨,細的則是產品。干法研磨要嚴格控制入磨物料水分。
濕法研磨生產工藝:是將若干重量硅微粉原料一次投入球磨機中,加入適量的水,作業濃度在65%-80%;連續研磨十幾個小時后,倒出料漿,用壓濾方法或放在料桶內自然沉淀脫水,得到含水料餅;用打碎機打碎分散后均勻連續地投到空心軸攪拌烘干機中,干燥后得到產品。
目前,球形硅微粉的加工方法主要包括物理法、化學法及物理化學法。其中,物理法主要包括火焰成球法、高溫熔融噴射法、等離子體法、高溫煅燒球形化等;化學法主要包括氣相法、水熱合成法、自蔓延低溫燃燒法、溶膠-凝膠法、沉淀法和微乳液法等。
物理法制備球形硅微粉所需的原材料石英來源廣泛、成本較低,但對石英原材料的質量和生產設備等要求較高。化學法盡管可制備出高純度且粒徑均勻的球形硅微粉,但其制備過程需消耗大量的表面活性劑,導致其存在生產成本過高、有機雜質難以消除及粉體易團聚等問題。因此,物理法比化學法制備球形硅微粉更易于實現工業化、規模化生產。
活性硅微粉生產方法可概括分為兩大類,即:濕法生產和干法生產。
濕法改性
將配好的偶聯劑均勻噴灑在預制好的硅微粉上,陳腐反應一段時間后,攪拌、干燥(80-110℃),篩分而成。這種生產工藝比較復雜、原始,成本高,改性不均勻,易發生二次團聚,產量低而被大生產逐步淘汰。這種工藝因不需要專用設備,常用在實驗室中。
干法改性
直接將改性劑加入球磨機中改性:將配好的偶聯劑與石英砂一同(或幾小時后)加入間歇式球磨機中,利用球磨機對粉體研磨時產生的機械力及溫度進行改性。
采用高攪機改性:將配好的偶聯劑與預制好的硅微粉加入高攪機中高速攪拌混合,利用攪拌時對粉體產生的機械力及溫度進行改性。
硅微粉應用
在硅微粉應用領域,不同級別的硅微粉有著各自獨特的用途。
普通硅微粉主要用于電焊條保護層、金屬鑄造、拋光研磨、陶瓷、玻璃、硅橡膠、油漆、涂料、塑料(PVC、PE、PP等)、高分子復合材料、玻纖、功能化學光纖、醫用(牙齒、牙膏、化妝品等)、醫藥、石油(鉆井固井)、建筑砂漿及高強混凝土骨料、太陽能光電池、軍用天線反射罩、農藥、農業種子處理劑、干粉滅火劑及其它化工行業。
電工級硅微粉主要用于用于環氧樹脂澆注料(普通電器件的絕緣澆注,高壓電器的絕緣澆注,APG工藝注射料)、環氧灌封料、電焊條保護層、高檔陶瓷釉料等。它對硅微粉的粒度、流動性、粘度要求較嚴。主要使用結晶型、熔融型硅微粉。
電子級硅微粉主要用于集成電路、電子元件的塑封料和包裝料、電子級覆銅板、硅基基板;電子級硅微粉的要求特別苛刻,不但對其內在質量(如純度、Fe、Cl-、Na+、U、EC、PH等)要求較嚴,而且對其粒度分布也有嚴格的要求,因此生產該產品必須具備生產條件外還要具備很好的分析化驗等檢測手段,目前該行業結晶型、熔融型、圓角形、球形硅微粉均有使用。
地坪級硅微粉主要用在環氧地坪上,它的作用是:降低成本,增加耐磨性,主要使用結晶型硅微粉。
精密鑄造用硅微粉主要用于精密鑄造、蠟模、貴重金屬模具等行業,主要是使用硅微粉的耐高溫、受熱膨脹系數小,鑄件無須打磨等優點。
油漆、涂料級硅微粉主要用在船舶涂料、外墻涂料、耐酸堿油漆等行業,主要是使用硅微粉的分散性好、耐酸堿性強等優點。
此外,硅微粉還可用于陶瓷、玻璃纖維、硅橡膠、密封膠、塑料薄膜等。當然,隨著人們對硅微粉性質的不斷認識,它的應用領域也在不斷拓寬。
為了更深入地探討硅微粉加工技術的創新方向與應用領域的拓展潛力,2025年11月20-21日,中國粉體網將在江蘇徐州舉辦“2025(第九屆)全國石英大會暨展覽會”。屆時,國家半導體標委會專家委員、江蘇如通工業技術有限公司副總經理張存君,將帶來題為《硅微粉加工及應用》的報告。他將結合自身深耕硅微粉領域的豐富經驗,解讀硅微粉加工及應用等相關內容,助力推動硅微粉產業的高質量發展。

參考來源:
張存君.球形硅微粉的制備與應用
張存君.硅微粉、球形硅微粉的加工與市場應用
中國粉體網.硅微粉的生產及應用現狀
(中國粉體網編輯整理/九思)
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