硅微粉是什么?在涂料中有什么作用?
它是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,是由天然石英或熔融石英经破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉用于油漆、涂料中(常用在:调合漆、底漆、防锈漆、防腐漆、道路漆、广场漆、船舶漆等油漆、涂料)能减少油漆、涂料中树脂和分散剂的使用量。不仅能起到填充增容,增稠消光等作用,还能提高油漆细度、流平性能,漆膜硬度,耐电弧绝缘。目前常用的可能是深圳海扬粉体的硅微粉了。
硅微粉可分为:普通硅微粉、电工级硅微粉、电子级硅微粉、熔融硅微粉、超细硅微粉、“球形”硅微粉。
⒈普通硅微粉
主要用途用于环氧树脂浇注料、灌封料、电焊条保护层、金属铸造、陶瓷、硅橡胶、涂料及其它化工行业。
⒉电工级硅微粉
主要用途用于普通电器件的绝缘浇注,高压电器的绝缘浇注,APG工艺注射料,环氧灌封料,高档陶瓷釉料等。
⒊电子级硅微粉
主要用途主要用于集成电路、电子元件的塑封料和包装料。
⒋熔融硅微粉
熔融石英微粉(WG)所用原料是天然石英经经高温熔炼,冷却后的非晶态SiO2,经多道工艺加工而成的微粉。该产品纯度高,具有热膨胀系数小,内应力低,高耐湿性,低放射性等优良特性。
主要用途用于大规模及超大规模集成电路用塑封料,环氧浇注料,灌封料,及其它化工领域。
⒌超细硅微粉
主要用途主要用于涂料,油漆,工程塑料,粘合剂,奎橡胶,精密铸造高级陶瓷。
⒍“球型”硅微粉
“球粒”硅微粉选用高品质石英原矿,经独特工艺加工而成的一种高强度、高硬度、惰性的球型颗粒,其主要成分SiO2含量99.6%以上,密度为2.65,莫氏硬度为7,细度在325目至5000目之间,白度在70-94之间,具有合理可控的粒度范围,外观为白色粉末状。
高品质“球粒”硅微粉,具有极低的吸油率、混合粘度和摩擦系数。其独特的球粒结构,与其他棱角形石英粉(硅微粉)相比,粉体流动性好,粉体堆积形成的休止角小,因而在与有机高分子材料混合时分密实,增强机体的强度。易分散、混料均匀、可明显增加材料的流动性。
主要用途用于涂料、环氧地坪、硅橡胶等,大幅度降低成本,显著提高混合材料的加工工艺性能。 硅微粉可划分为:油漆涂料用硅微粉、环氧地坪用硅微粉、橡胶用硅微粉、密封胶用硅微粉、.电子级和电工级塑封料用硅微粉、精密陶瓷用硅微粉
⒈油漆涂料用硅微粉
目数:600-2500目
SiO2:>99.5%
白度:70-94度之间
硬度:7(莫氏硬度)
吸油量、混合粘度低、分散性和流动性好,堆积形成的休止角小、耐摩擦。
⒉环氧地坪用硅微粉
目数:600-1250目
SiO2:>99%
白度:70-94度之间
硬度:7(莫氏硬度)
粘度低、流动性好、堆积性好、易压实,与环氧树脂类易结合。与传统硅微粉比较可节约环氧树脂用量。
⒊橡胶用硅微粉
目数:1250-5000目
SiO2:>99.5%
白度:>70-94度
硬度:7(莫氏硬度)
⑴.在耐磨橡胶制品中的应用
耐磨橡胶制品包括橡胶板、管、带、辊,它要求混炼胶具有很好的渗透性和较强的粘结性,试验结果证明,填充硅微粉的混炼胶充分体现了胶料稀、渗透性好、分散性好、粘结性强等独特性能,有利于混炼胶在帆布上的擦涂和增强了胶片与帆布之间的粘着强度,制品的扯断强度、永久变形等机械性能均有明显改善,尤其增强了橡胶制品的耐磨性。
⑵.在硅橡胶制品中的应用
极低的含水量,很好的绝缘性;最大粒度小于5μm,具有一定的补强性能。
⒋密封胶用硅微粉
目数:1250目
SiO2:>99.5%
白度:>80-94度
硬度:7(莫氏硬度)
经处理后的硅微粉含水量小于0.1%,用于密封胶中可提高胶体的粘接强度、屈服值、剪切力稀释指数。具有增稠、补强作用、抗撕裂、抗老化作用。
⒌电子级和电工级塑封料用硅微粉
目数:600-5000目
SiO2:>99.5%
白度:>90度
硬度:7(莫氏硬度)
准球形硅微粉用于环氧树脂绝缘封装材料中,可大幅度增加填充量,降低混合材料体系的粘度,改善加工工艺性能,提高混合料的渗透能力,降低固化物的膨胀系数和固化过程的收缩率,减小热涨差。
⒍精密陶瓷用硅微粉
目数:5000目
SiO2:>99.7%
白度:>92度
硬度:7(莫氏硬度) 可以分为:结晶硅微粉熔融硅微粉方石英硅微粉活性硅微粉。
⒈结晶硅微粉
结晶硅微粉是利用高品位的天然石英,通过独特的无铁研磨工艺生产加工而成,其色白、质纯。因其工艺成熟而具有稳定的物理、化学特性及合理、可控的粒度分布。结晶硅微粉可分为高纯度结晶硅微粉、电子级结晶硅微粉及一般填料级结晶硅微粉。结晶硅微粉使用范围。
⒉熔融硅微粉
熔融硅微粉是选用优质的天然石英,通过独特处理工艺加工而形成的粉末,通过高温处理,其分子结构排列由有序排列转为无序排列。其色白,纯度较高并具有以下特性:极低的线膨胀系数;良好的电磁辐射性;耐化学腐蚀等稳定的化学特性;合理有序、可控的粒度分布。熔融硅微粉使用范围十分广泛。
⒊方石英硅微粉
方石英硅微粉是选用优质天然石英,运用独特工艺特殊处理加工而成的粉末。经过高温煅烧后获得的高纯度硅石,通过快速冷却,可以稳定改变后的晶体结构,由于其稳定的化学性质,合理有序、可控的粒度分布。而被广泛的应用。
⒋活性硅微粉
活性硅微粉通过其独特的工艺,采用硅烷等材料对硅微粉颗粒表面进行改性处理,增强了硅微粉的憎水性能,提高了混合料及填充系统的机械、电子和化学特性。对硅微粉颗粒表面处理主要是提高填充系统的性能。
硅微粉的主要用途为环氧树脂浇注料、灌封料、电焊条保护层、金属铸造、陶瓷、硅橡胶、涂料、普通电器件的绝缘浇注、高压电器的绝缘浇注、APG工艺注射料、环氧灌封料、高档陶瓷釉料等。硅微粉是由天然石英或熔融石英经破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。
硅微粉分类:
1.普通硅微粉,SiO2≥90—99% Fe2O3≤0.06—0.02%,耐火度1750---1800℃,外观部分大颗粒,表面有黄皮包囊。粒度范围1—320目,可按用户要求粒度生产。主要用途:冶金,墨碳化硅,建材,搪瓷,铸钢,滤料,泡花碱,化工,喷砂等行业。
2.精制硅微粉,又称酸洗石英砂,SiO2≥99—99.5% Fe2O3≤0.02—0.015%,精选优质矿石进行复杂加工而成。粒度范围用1—380目,可按用户要求生产,外观白色或结晶状。主要用途:滤料,高级玻璃,玻璃制品,耐火材料,熔炼石类,精密铸造,喷砂,轮磨材等。
3.高纯硅微粉,SiO2≥99.5—99.9% Fe2O2≤0.005%,是采用1—3级天然水晶石和优质天然石类,经过精心挑选,精细加工而成。粒度范围1—0.5mm, 0.5—0.1mm, 0.1—0.01mm, 0.01—0.005mm,可按用户要求生产。主要用途:高级玻璃,电子填充料,熔炼石类,精密铸造,化工,陶瓷等。
以上内容参考:百度百科-石英粉
硅微粉是一类用途极为广泛的无机非金属材料,具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高,硅微粉系列产品是由纯净石英粉经先进的超细磨工艺流程加工而成。它具有白度高、颗粒细、粒度分布合理、比表面积大、悬浮性能优、纯度高等优点,广泛用于涂料、油漆、胶粘剂、硅橡胶、精密铸造、高档陶瓷、环氧树脂灌封料及普通电器、高压元器件的绝缘浇注、集成电路的塑封料和灌封料、粉末涂料、电焊条保护层及其它树脂填料等。
硅微粉呈灰色,颗粒呈球形,极细,最细颗粒小于0.01UM,平均粒径0.1-0.3UM,常温下易结合成较松的块状,具有较高的胶凝性和吸附能力,广泛应用于水电工程、耐火材料、公路、桥梁、隧道、化工陶瓷、橡胶等行业。
硅微粉化学成分及含量:SIO2:92.8%,AL2O3:0.76%, FE2O3:0.52%,CAO:0.31%MG:0.53%, C:1.5%,K2O:2.2%,NA2O:0.58%,灼减量:0.8%。
硅微粉粒度分布:0-0.3um:44.8%,0.3-0.5um:20.2%, 0.5-0.7um:14.6%,0.7-1um:14.4%, 1-5um:10.7%。
硅微粉能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中,掺入适量的硅灰,可起到如下作用:
⒈显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
2.具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
⒊显著延长砼的使用寿命。
⒋大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度。
⒌是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。
⒍具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。
⒎有效防止发生砼碱骨料反应。
⒏提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强。
超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有“工业味精”“材料科学的原点”之美誉。自问世以来,已成为当今时间材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一,发达国家已经把高性能、高附加植的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。
近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集程度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,对计算机技术和网络技术的要求也越来越高,作为技术依托的微电子工业也获得了飞速的发展,PⅢ 、PⅣ 处理器,宽带大容量传输网络,都离不开大规模、超大规模集成电路的硬件支持。
随着微电子工业的迅猛发展,大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高,不仅要求对其超细,而且要求其有高纯度、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。高纯超细熔融球形石英粉(简称球形硅微粉)由于其有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能,在大规模、超大规模集成电路的基板和封装料中,成了不可缺少的优质材料。
为什么要球形化?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性最好,粉的填充量可达到最高,重量比可达90.5%,因此,球形化意味着硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,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。其次,球形化制成的塑封料应力集中最小,强度最高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力仅为0.6,因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长,与角形粉的相比,可以提高模具的使用寿命达一倍,塑封料的封装模具价格很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,提高经济效益也很重要。
球形硅微粉,主要用于大规模和超大规模集成电路的封装上,根据集程度(每块集成电路标准元件的数量)确定是否球形硅微粉,当集程度为1M到4M时,已经部分使用球形粉,8M到16M集程度时,已经全部使用球形粉。250M集程度时,集成电路的线宽为0.25μm,当1G集程度时,集成电路的线宽已经小到0.18μm,目前计算机PⅣ 处理器的CPU芯片,就达到了这样的水平。这时所用的球形粉为更高档的,主要使用多晶硅的下脚料制成正硅酸乙脂与四氯化硅水解得到SiO2,也制成球形其颗粒度为 -(10~20)μm可调。这种用化学法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要贵10倍,其原因是这种粉基本没有放射性α射线污染,可做到0.02PPb以下的铀含量。当集程度大时,由于超大规模集成电路间的导线间距非常小,封装料放射性大时集成电路工作时会产生源误差,会使超大规模集成电路工作时可靠性受到影响,因而必须对放射性提出严格要求。而天然石英原料达到(0.2~0.4) PPb就为好的原料。现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉,并且也是进口粉。
一般集成电路都是用光刻的方法将电路集中刻制在单晶硅片上,然后接好连接引线和管角,再用环氧塑封料封装而成。塑封料的热膨胀率与单晶硅的越接近,集成电路的工作热稳定性就越好。单晶硅的熔点为1415℃,膨胀系数为3.5PPM,熔融石英粉的为(0.3~0.5)PPM,环氧树脂的为(30~50)PPM,当熔融球形石英粉以高比例加入环氧树脂中制成塑封料时,其热膨胀系数可调到8PPM左右,加得越多就越接近单晶硅片的,也就越好。而结晶粉俗称生粉的热膨胀系数为60PPM,结晶石英的熔点为1996℃,不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉),所以中高档集成电路中不用球形粉时,也要用熔融的角形硅微粉。这也是高档球形粉想用结晶粉整形为近球形不能成功的原因所在。80年代日本也走过这条路,效果不行,走不通;10年前,包括现在我国还有人走这条路,从以上理论证明此种方法是不行的。即高档塑封料粉不能用结晶粉取代。
是用熔融石英(即高纯石英玻璃),还是用结晶石英,哪一种为原料生产高纯球形石英粉为好?根据试验,专家认为:这个题已经十分清楚,用天然石英SiO2,高温熔融喷射制球,可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然结晶石英制成粉,然后分散后用等离子火焰制成的球就是熔融的球,用火焰烧粉制得的球,表面光华,体积也有收缩,更好用,日本提供的这种粉,用X射线光谱分析谱线完全是平的,也是全熔融球形石英粉,而国内电熔融的石英,如连云港的熔融石英光谱分析不定型含量为95%,谱线仍能看出有尖峰,仍有5%未熔融。由此可见,生产球形石英粉,只要纯度能达到要求,以天然结晶石英为原料最好,其生产成本最低,工艺路线更简捷
一)硅微粉在橡胶制品中的应用
活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中,粉体易于分散,混炼工艺性能好,压延和压出性良,并能提高硫化胶的硫化速度,对橡胶还有增进粘性的功效,尤其是超细级硅微粉,取代部分白炭黑填于胶料中,对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。-2um达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。
硅微粉在仿皮革制作中作为填充料,其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。
硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳,填充我量可达65%左右,且工艺性能良好。所获胶壳制品,具有外表平整光滑,硬度大,耐酸蚀,耐电压,热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。
(二)硅微粉在塑料制品中的应用
活性硅微粉是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂,不仅有较大的填充量,而且抗张强度好。制成母粒,用于聚氯乙烯地板砖中,可提高产品耐磨性。
硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀,成膜性好,力学性能强,较用PCC做填充料生产的塑膜,阻隔红外线透过率降低10%以上,对农用棚膜应用推广极为在举国。也可用于电线电缆外包皮等领域。
(三)硅微粉在熔制仪器玻璃和玻纤中的应用
由于硅微粉颗粒细小,纯度高,在制玻生产中易熔化、时间短,制品如硼硅仪器玻璃、钠征仪器玻璃、中性器皿等产品的理化性能和外观质量均达到相应标准,与此同时,生产中节能效果特别显著。
再则,依据硅微粉具有粒度细且均匀,比表面积大的特点,用于玻纤直接拉丝新工艺,大大的提高了玻纤配合料的均化程度和加快炉内的玻化速度。拉丝的稳定性优于玻璃球拉丝工艺,且具有显著的节能和降低生产成本效果。作为节能矿物原料,硅微粉应用于陶瓷行业中,对于降低烧成温度和提高成品率等亦收到理想效果。
(四)硅微粉做抛光洗涤磨料效果好
随着现代化技术的发展,对材料的表面处理亦要求更高更精,而磨我们的应用日趋广泛。硅微粉因其颗粒接近圆形,通过超细、分级制备的超微粉,再经改性处理后,是金属件良好的洗涤磨料,如在洗涤轴承中应用,光洁度可达3.0以上,优于显示器的同类产品。
另外用于半导体行业、精密阀门、硬磁盘、磁头的抛光,汽车抛光剂,均有很好的效果
(五)硅微粉在涂料中的应用
利用硅微粉特有的功能性,取代沉淀硫酸钡、滑石粉,用于调合漆、底漆、防犭漆等的配制中(加入量6-15%)不仅起到填充增容作用,而且对于提高油漆细度、流平性能、漆膜硬度,缩短涂料研磨时间和油漆的耐水、防锈、防腐性能及颜料的分散性、漆的储存稳定性等效果均为显著。再则,由硅微粉、水、表面活性剂和水按一定比例配置的熔膜涂料,由于其粘度低,无充挂现象使用方便等特点,成为精密铸中的优质涂料。
用于橱柜饰面,具有优异的装饰效果和耐腐蚀性。
(六)硅微粉在电器绝缘封装材料中的应用
电工级硅微粉是一种活性硅微粉,用作电器产品环氧树脂绝缘封填料,不仅可大幅度增加填充量而更重要的是对于降低混合料体系的粘度,改善加工性能,提高混合料对高压电器线圈的渗透性,降低固化物的膨胀系数和固化过程中的收缩率,养活混合料与线圈之间的热张差,提高固化物的热、电、机械性能诸方面起到有益作用。
◇ 主要用途:涂料、油漆、橡胶、工程塑料、黏合剂、龄科材料、精密铸造、硅橡胶、陶瓷等。
可增强涂料的抗紫外线能力,并具有良好的绝缘性。对提高油漆、涂料的储存稳定性和降低生产成本效果均为显著。在油漆、涂料中使用我公司石英粉不但可缩短研磨时间,颜料分散性好,油脂硬度提高,油漆、涂料贮存性能良好而且可降低树脂用量,进而降低生产成本。应用于防腐涂料,防酸碱蚀性能好,附着力强,冲击强度好;应用于建筑涂料,具有较强的附着力,干燥快,耐冲刷、耐老化、不粉化。希望能帮到您。如果有更多问题,可以点击ID咨询。