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硅微粉的工业指标、性能用途和加工提纯
来源:中国粉体技术网    更新时间:2015-09-22 14:19:47    浏览次数:
 
1 硅微粉性能及用途
    硅微粉是用二氧化硅(SiO2)又称石英的材料经过破碎、提纯、研磨、分级等工艺精细加工而成,其纯度高、色泽白、颗粒级配合理,有着独特的性能和广泛的用途。
1. 1 硅微粉性能
(1)具有良好的绝缘性:由于硅微粉纯度高,杂质含量低,性能稳定,电绝缘性能优异,使固化物具有良好的绝缘性能和抗电弧性能。
(2)能降低环氧树脂固化反应的放热峰值温度,降低固化物的线膨胀系数和收缩率,从而消除固化物的内应力,防止开裂。
(3)抗腐蚀性:硅微粉不易与其他物质反应,与大部分酸、碱不起化学反应,其颗粒均匀覆盖在物件表面,具有较强的抗腐蚀能力。
(4)颗粒级配合理,使用时能减少和消除沉淀、分层现象;可使固化物的抗拉、抗压强度增强,耐磨性能提高,并能增大固化物的导热系数,增加阻燃性能。
(5)经硅烷偶联剂处理的硅微粉,对各类树脂有良好的浸润性,吸附性能好,易混合,无结团现象。
(6)硅微粉作为填充料,加进有机树脂中,不但提高了固化物的各项性能,同时也降低了产品成本。
1.2 几种主要用途硅微粉的理化指标
1.2.1 电子及电器工业用硅微粉
    电子及电器工业用硅微粉(SJ/T10675-2002)产品分类及代号:用于电工行业有普通硅微粉(PG)、普通活性硅微粉(PGH)、电工级硅微粉(DG)、电工级活性硅微粉(DGH)。用于电子行业有电子级结晶型硅微粉(JG)、电子级结晶型活性硅微粉(JGH)、电子级熔融型硅微粉(RG)、电子级熔融型活性硅微粉(RGH)。产品规格为产品网目数,分为300、400、600、1000目。产品的粒度分布见表1,产品的理化指标见表2


2 硅微粉原料的加工和提纯
2.1 硅微粉原料的选矿提纯
    我国的硅质原料资源丰富,有水晶、半透明及乳白色脉石英、变质石英岩、沉积石英砂岩、海相沉积石英砂、河湖相沉积石英砂、粉石英等类型。随着硅质原料被大量开发利用,高品质的硅质原料逐渐减少;为了满足产量逐年提高的硅微粉用原材料的要求,部分硅质原料必须经过选矿提纯达到质量标准后,才用来加工硅微粉。
    选矿提纯一般是将杂质含量较高的硅质原料经过破碎、筛分、磨矿,使二氧化硅与杂质充分解离,经过磁选、浮选除去杂质;再用酸洗方法,使杂质进一步降低,然后用清水洗去酸液,再用去离子水洗去颗粒表面吸附的残余杂质离子,使原料达到或高于硅微粉的化学指标;干燥后成为加工硅微粉的原材料。
    我国加工玻璃用硅砂而产生的质量较高的细粉和南方的粉石英,均可作为硅微粉的原材料。在实际生产中,根据要求的质量进行提纯。或是经过浮选、磁选除杂质,或是经过水洗分级除杂质,或是经过酸洗除杂质,干燥后,作为硅微粉的原材料。如质量较好的粉石英,开采出来后,经水洗分级除去粗颗粒和杂质,细粒级干燥后可作为生产无碱玻璃纤维原料。
2.2 熔融硅微粉原料的加工
    熔融硅微粉又称无定形硅微粉或非晶态硅微粉。用破碎、研磨和分级方法生产的熔融硅微粉其原材料是熔炼石英。熔炼石英生产工艺:先将硅质原料破碎到10~20mm的小块料,采用堆积酸浸法,除去表面杂质,再用清水洗净后干燥。将清洁、干燥的小块料投入熔炼石英炉中,接通硅碳棒电源;经过高温(1 800~2 000℃)熔炼约10h后,出炉急冷破碎,经手选,再经纯化酸洗、脱酸、去离子水清洗,干燥后成为无定形硅微粉的原材料。值得注意的是硅质原料中如果含有较高的液体或气体包裹体,则不宜用来作为熔炼石英的原料。
 


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