Кремниевый порошок, высокоэффективный неорганический неметаллический функциональный материал, широко используется во многих областях, таких как производство медных ламинатов, эпоксидных формовочных компаундов, покрытий, красок, резины, керамики, косметики, средств доставки лекарств и катализа. Постоянное развитие технологий и растущий спрос со стороны перерабатывающих отраслей обуславливают повышение требований к качеству кремниевого порошка.
Тенденции спроса на кремниевый порошок: очистка
Кремниевый порошок в основном изготавливается из природного или плавленого кварца и производится посредством ряда тонких процессов, включая дробление, сортировку, измельчение, магнитную сепарацию, флотацию и кислотную промывку. В связи с быстрым развитием высокотехнологичных отраслей, таких как электроника, 5G, полупроводники и фотоэлектрические системы, спрос на кремниевый порошок растёт.
Применение кремниевого порошка
Высокочистый ультрадисперсный кремниевый порошок благодаря малому размеру частиц, большой удельной площади поверхности, высокой химической чистоте и превосходным наполняющим свойствам обладает превосходной стабильностью, армированием и тиксотропией, значительно улучшая механические свойства материалов. Поэтому ультрадисперсность и высокая степень очистки кремниевого порошка являются актуальными тенденциями в отрасли. В частности, по мере того, как электронные изделия становятся все тоньше и меньше, растет спрос на кремниевый порошок в качестве наполнителя для медных ламинатов.
Технология и оборудование для ультрадисперсного измельчения кремниевого микропорошка
Ультрадисперсные порошки могут быть получены химическим синтезом или методами физического измельчения. Химические методы характеризуются низким выходом и сложностью процессов, в то время как методы физического измельчения обладают такими преимуществами, как низкая стоимость и простота, что делает их пригодными для крупномасштабного промышленного производства.
Методы измельчения можно разделить на сухие и мокрые. Сухой процесс обычно включает следующие этапы: подача → измельчение → классификация → сбор → упаковка; Мокрый процесс включает следующие этапы: подача → измельчение → сушка → деагломерация → классификация → сбор → упаковка. Сухие продукты отличаются более простым процессом и более низкими производственными затратами, что делает их основным выбором производителей кремниевого микропорошка. По сравнению с сухими продуктами, влажные продукты требуют сушки и деагломерации, что приводит к более сложному процессу и более высоким производственным затратам. Поэтому этот процесс внедряют меньше компаний. Он больше подходит для ультратонких продуктов с точкой разделения менее 5 микрон, требующих обработки поверхности.
В последние годы был достигнут значительный прогресс в технологии ультратонкого измельчения кремниевого микропорошка, включая различные методы, такие как механическое измельчение, воздушное измельчение, мокрое измельчение и ультразвуковое измельчение. К распространенному оборудованию для ультратонкого измельчения относятся воздухоструйные мельницы, мельницы с перемешиванием, вибрационные мельницы и планетарные шаровые мельницы.
В мельницах с перемешиванием используется мешалка для перемешивания измельчающих тел, оказывая на материал ударное, сдвиговое и трение воздействие. Они подходят для высокотвёрдых материалов и позволяют эффективно повысить тонкость помола и дисперсность кремниевого микропорошка. Вибрационные мельницы более подходят для хрупких материалов, эффективно повышая чистоту и активность кремниевого микропорошка, одновременно снижая количество дефектов и примесей. Планетарные шаровые мельницы используют планетарное движение для создания многомерного движения мелющих тел и материала в барабане мельницы, обеспечивая сверхтонкое измельчение и подходящие для производства высокочистого и высокодисперсного кремниевого микропорошка.
С другой стороны, для ультрадисперсных продуктов, чем меньше размер частиц, тем сложнее удалить магнитные примеси методом магнитной сепарации, поскольку более мелкие частицы с меньшей вероятностью притягивают магнитные примеси. Ключ к контролю примесей в ультрадисперсном кремниевом микропорошке заключается, прежде всего, в обеспечении низкого уровня примесей в сырье, а также в предотвращении попадания примесей из окружающей среды в процессе производства, предотвращении износа оборудования и трубопроводов и повышении эффективности удаления примесей в процессе производства.
Из-за высокой твёрдости и прочности кварца традиционные методы механического измельчения не только характеризуются высоким энергопотреблением и низкой производительностью, но и склонны к появлению примесей и вторичному загрязнению. В отличие от этого, технология воздушного измельчения с её уникальным принципом работы является идеальным выбором для производства высокочистого кремниевого микропорошка. В этом процессе высокоскоростной воздушный поток вызывает столкновения частиц, что позволяет получать высокочистый кремниевый микропорошок с равномерным распределением размеров частиц. Воздушное измельчение улучшает дисперсность и реакционную способность кремниевого микропорошка, делая его пригодным для производства высокочистого кремниевого микропорошка для корпусирования электронных компонентов.
В будущем, благодаря постоянным инновациям и оптимизации технологии сверхтонкого измельчения, её применение в производстве кремниевого микропорошка станет более широким. Изучение оборудования и технологий сверхтонкого измельченияПотоки SS, не вносящие примесей и не генерирующие вторичных загрязнений в процессе сверхтонкого измельчения и модификации, являются ключевым прорывом в производстве сверхтонкого кремниевого микропорошка высокой чистоты.