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硅微粉的工業指標、性能用途和加工提純 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2015-09-22 14:19:47 瀏覽次數: |
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1 硅微粉性能及用途
硅微粉是用二氧化硅(SiO2)又稱石英的材料經過破碎、提純、研磨、分級等工藝精細加工而成,其純度高、色澤白、顆粒級配合理,有著獨特的性能和廣泛的用途。
1. 1 硅微粉性能
(1)具有良好的絕緣性:由于硅微粉純度高,雜質含量低,性能穩定,電絕緣性能優異,使固化物具有良好的絕緣性能和抗電弧性能。
(2)能降低環氧樹脂固化反應的放熱峰值溫度,降低固化物的線膨脹系數和收縮率,從而消除固化物的內應力,防止開裂。
(3)抗腐蝕性:硅微粉不易與其他物質反應,與大部分酸、堿不起化學反應,其顆粒均勻覆蓋在物件表面,具有較強的抗腐蝕能力。
(4)顆粒級配合理,使用時能減少和消除沉淀、分層現象;可使固化物的抗拉、抗壓強度增強,耐磨性能提高,并能增大固化物的導熱系數,增加阻燃性能。
(5)經硅烷偶聯劑處理的硅微粉,對各類樹脂有良好的浸潤性,吸附性能好,易混合,無結團現象。
(6)硅微粉作為填充料,加進有機樹脂中,不但提高了固化物的各項性能,同時也降低了產品成本。
1.2 幾種主要用途硅微粉的理化指標
1.2.1 電子及電器工業用硅微粉
電子及電器工業用硅微粉(SJ/T10675-2002)產品分類及代號:用于電工行業有普通硅微粉(PG)、普通活性硅微粉(PGH)、電工級硅微粉(DG)、電工級活性硅微粉(DGH)。用于電子行業有電子級結晶型硅微粉(JG)、電子級結晶型活性硅微粉(JGH)、電子級熔融型硅微粉(RG)、電子級熔融型活性硅微粉(RGH)。產品規格為產品網目數,分為300、400、600、1000目。產品的粒度分布見表1,產品的理化指標見表2。
2 硅微粉原料的加工和提純
2.1 硅微粉原料的選礦提純
我國的硅質原料資源豐富,有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質石英巖、沉積石英砂巖、海相沉積石英砂、河湖相沉積石英砂、粉石英等類型。隨著硅質原料被大量開發利用,高品質的硅質原料逐漸減少;為了滿足產量逐年提高的硅微粉用原材料的要求,部分硅質原料必須經過選礦提純達到質量標準后,才用來加工硅微粉。
選礦提純一般是將雜質含量較高的硅質原料經過破碎、篩分、磨礦,使二氧化硅與雜質充分解離,經過磁選、浮選除去雜質;再用酸洗方法,使雜質進一步降低,然后用清水洗去酸液,再用去離子水洗去顆粒表面吸附的殘余雜質離子,使原料達到或高于硅微粉的化學指標;干燥后成為加工硅微粉的原材料。
我國加工玻璃用硅砂而產生的質量較高的細粉和南方的粉石英,均可作為硅微粉的原材料。在實際生產中,根據要求的質量進行提純?;蚴墙涍^浮選、磁選除雜質,或是經過水洗分級除雜質,或是經過酸洗除雜質,干燥后,作為硅微粉的原材料。如質量較好的粉石英,開采出來后,經水洗分級除去粗顆粒和雜質,細粒級干燥后可作為生產無堿玻璃纖維原料。
2.2 熔融硅微粉原料的加工
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英。熔煉石英生產工藝:先將硅質原料破碎到10~20mm的小塊料,采用堆積酸浸法,除去表面雜質,再用清水洗凈后干燥。將清潔、干燥的小塊料投入熔煉石英爐中,接通硅碳棒電源;經過高溫(1 800~2 000℃)熔煉約10h后,出爐急冷破碎,經手選,再經純化酸洗、脫酸、去離子水清洗,干燥后成為無定形硅微粉的原材料。值得注意的是硅質原料中如果含有較高的液體或氣體包裹體,則不宜用來作為熔煉石英的原料。
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