中國粉體網(wǎng)訊  球形硅微粉純度比較高，顆粒很細(xì)，有著良好的介電性能與導(dǎo)熱率，并具備膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模集成電路封裝、航工航天、涂料、醫(yī)藥及日用化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是一種不可替代的重要填料。

球形硅微粉的制備方法有物化法和化學(xué)法兩種，其中物化法主要有火焰法、爆燃法、高溫熔融噴射法、等離子體法和自蔓延低溫燃燒法等。化學(xué)法主要是氣相法、液相法（溶膠-凝膠法、沉淀法、微乳液法）、化學(xué)合成法等。

在球形硅微粉生產(chǎn)過程中，對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制是確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。

球形硅微粉原料控制因素

球形硅微粉的主要原料是角形熔融或結(jié)晶硅微粉。

原料的穩(wěn)定性：生產(chǎn)球形硅微粉所用原料最好是同一礦脈、同一生產(chǎn)工藝加工出來的角形硅微粉，這樣可最大限度的保證其原料的均一性，確保在球化溫度、給氣量、給料量、壓力、流速等因素不變的情況下生產(chǎn)出高球化率的產(chǎn)品。

原料的理化指標(biāo)要控制在一定的范圍內(nèi)：原料的理化指標(biāo)波動(dòng)太大，不但會(huì)影響球化溫度，而且還會(huì)影響球體分散。

原料粒度大小及粒度分布：不同的顆粒大小其受熱面積不同，其受熱后鈍化溫度點(diǎn)也不相同，大顆粒鈍化溫度點(diǎn)相對小顆�；蛭⑿☆w粒要高一點(diǎn)，因此寬分布（后期復(fù)配除外）球形硅微粉的球化率比窄分布球形硅微粉的球化率要低。這就是生產(chǎn)球形硅微粉一般使用窄分布角形硅微粉的原因。

原料顆粒分散性：角形硅微粉尤其是超細(xì)角形硅微粉在加工過程中由于表面能增加，粉體二次團(tuán)聚現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這種接團(tuán)現(xiàn)象如不能打破將導(dǎo)致球化時(shí)兩個(gè)或多個(gè)顆粒連接在一起，影響球形粉的性能。

原料的水分：作為球形硅微粉原料的角形硅微粉如果因防護(hù)不當(dāng)、放置時(shí)間過長、環(huán)境濕度過大等因素影響會(huì)導(dǎo)致粉體吸潮、水分偏高、發(fā)生接團(tuán)現(xiàn)象，也會(huì)影響球形硅微粉的球化效果。

原料中放射性元素要低：對于生產(chǎn)低輻射球形硅微粉的原料，只有其本身輻射元素（如鈾U、釷Th等）很低才能確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合低輻射球形硅微粉的要求，這就要求從原石開始尋找低輻射礦源，這類礦目前發(fā)現(xiàn)的很少，一旦被發(fā)現(xiàn)，都被壟斷，其他企業(yè)嚴(yán)重受制，因此有人對降低硅微粉中鈾的含量進(jìn)行了研究，獲得階段性成功。

球形硅微粉對氣體的要求

使用的氣體熱值要高：球形硅微粉尤其是高溫灼燒法生產(chǎn)的球形硅微粉，一般情況下其球化溫度都在1700-2500℃，因此要求使用的氣體熱值要高，確保能達(dá)到溫度控制點(diǎn)。

使用的氣體純度要高：不純的氣體燃燒時(shí)會(huì)殘留少量的固體進(jìn)入粉體中，影響其產(chǎn)品性能。

球形硅微粉的混合復(fù)配

為了提高球形硅微粉球形化率，球形硅微粉生產(chǎn)廠家一般采用先生產(chǎn)窄（單峰）分布的球形硅微粉，這種窄分布的球形硅微粉不能實(shí)現(xiàn)最緊密堆積，難以滿足客戶使用時(shí)的高填充要求，不能最大限度地發(fā)揮硅微粉的優(yōu)異性能。提高填充率的方法之一是將不同粒度分布的硅微粉產(chǎn)品進(jìn)行混合，通過配比混合形成寬（多峰）分布，不但實(shí)現(xiàn)高填充，同時(shí)也降低了硅微粉的吸油值，提高其流動(dòng)性。

球形硅微粉的表面改性

球形硅微粉表面改性有兩個(gè)環(huán)節(jié)，一個(gè)是為了將球形硅微粉原料-角形硅微粉尤其是超細(xì)角形硅微粉二次團(tuán)聚顆粒分散開，先對其進(jìn)行表面活性化處理使其顆粒分散后再球形化，這就要求使用的表面分散劑要高溫時(shí)完全揮發(fā)掉，否則會(huì)使球形硅微粉中產(chǎn)生積碳，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

二是球形硅微粉后期改性，硅微粉作為無機(jī)填料與有機(jī)物樹脂混合使用時(shí)存在相容性差和分散難的問題，導(dǎo)致集成電路封裝及基板等材料耐熱性和防潮性變差，從而影響產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。為改善硅微粉與有機(jī)高分子材料界面結(jié)合的問題，提高其應(yīng)用性能，一般需要對硅微粉進(jìn)行表面改性。

參考來源：

張存君.球形硅微粉的制備與應(yīng)用

李勇等.球形硅微粉制備方法與應(yīng)用研究

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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