高纯硅微粉的不同生产工艺及应用

    高纯硅微粉主要应用于大、中型集成电路、电子元器件、环氧浇注料灌封、高档涂料、油漆、工程塑料、胶粘剂、硅橡胶、精密铸造、高级陶瓷和化工等领域。
    在塑料中使用高纯超细硅微粉可以有效地提高塑料的抗弯、抗压强度,同样也能提高大多数塑料制品的承载能力;在橡胶制品中可以替代炭黑,提高橡胶的伸长率、拉扯强度和抗老化性能;作为涂料添加剂可以明显改善涂料的耐磨性,并能增强其着色能力。但是它最大的市场前景却是在大批量和超大规模集成电路用塑封、电子元件塑封、环氧树脂浇注料灌封等方面的应用。
    高纯硅微粉是环氧模塑封料中的主要原料,由于SiO2具有较好的物理化学性能、较好的透光性和线膨胀性能,以及较高的高温性能,SiO2是目前最理想的环氧模塑封料填充材料,其填充率可达70%~90%,同时SiO2也是半导体集成电路中最理想的衬底材料。随着IC行业的发展,世界高纯超纯硅微粉的需求将会迅速增长,预计未来10年内,世界高纯硅微粉的需求将以20%的速度增长。
    制备高纯超细硅微粉一般采用化学合成法和天然矿物提纯法,经过长期研究发现,化学合成法生产成本较高,不能满足需求。以天然石英矿物为原料制备超细粉,不仅可以满足市场需求,而且可以较好地降低粉体中有害杂质的含量。
    生产高纯超细硅微粉所用的原料有脉石英、石英岩、熔融石英和复合石英。原材料的选择非常重要,因为生产所用原材料的质量如何,将直接关系到生产工艺流程的长短,生产成本的高低以及最终产品的质量。例:生产结晶型硅微粉时,一般选用质地较纯的脉状石英(SiO2含量一般均≥99.9%),而忽略了某些表面污染、石英岩和石英砾岩等易被普通化学方法清除的矿物。在我国部分地区,石英岩和石英砾岩的质地也非常纯净,是加工、生产高纯度超细硅微粉的好原料,且其硬度比脉石英稍软,易于加工。
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