مسحوق السيليكون الدقيق هو مسحوق سيليكا. وهو مصنوع من الكوارتز البلوري والسيليكا المنصهرة ومواد خام أخرى. وتتم العملية من خلال الطحن والتصنيف الدقيق وإزالة الشوائب وغيرها من العمليات. وله العديد من الاستخدامات. وتشمل هذه الصفائح المغطاة بالنحاس والبلاستيك الإيبوكسي والعزل الكهربائي. وهو يستخدم في المطاط والبلاستيك والطلاءات والمواد اللاصقة والأحجار الاصطناعية والسيراميك العسلي ومستحضرات التجميل.
1. صفائح النحاس المكسوة
حاليًا، يمكن تصنيف مسحوق السيليكون المستخدم في الصفائح النحاسية إلى مسحوق سيليكون بلوري، ومسحوق سيليكون مصهور صغير، ومسحوق سيليكون كروي، ومسحوق سيليكون مركب. يبلغ محتوى الراتينج في الصفائح النحاسية حوالي 50%، ومعدل الملء النموذجي لمسحوق السيليكون في الراتينج حوالي 30%. وهذا يعني أن نسبة وزن التعبئة لمسحوق السيليكون الدقيق في الصفائح المغطاة بالنحاس تبلغ حوالي 15%.
كحشو غير عضوي، يعزز مسحوق السيليكون الاستقرار الحراري والصلابة ومعامل التمدد الحراري والتوصيل الحراري للصفائح النحاسية، مما يحسن من موثوقية وتبديد الحرارة للمنتجات الإلكترونية. كما أن له خصائص عازلة جيدة. يمكنه تحسين سرعة الإشارة وجودتها في الإلكترونيات. مسحوق السيليكون البلوري أرخص. لذلك، يتم استخدامه في الصناعات ذات الطلب المنخفض. وتشمل هذه مكيفات الهواء والثلاجات والغسالات وأجهزة الكمبيوتر المكتبية. تستخدم الصفائح النحاسية للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والسيارات واتصالات الشبكة والمعدات الصناعية عمومًا مسحوق السيليكا المنصهر بسبب المتطلبات المحددة للثابت العازل ومعامل التمدد الخطي. لاستخدامات مثل أجهزة الكمبيوتر العملاقة و5G، نحتاج إلى مسحوق سيليكون كروي منخفض العزل ومنخفض الخسارة. إنها عالية التردد وعالية السرعة. إنه حشو رئيسي. يجب أن يكون به شوائب منخفضة ومعدل تعبئة مرتفع.
2. مادة مانعة للتسرب البلاستيكية الإيبوكسي
مسحوق السيليكون الدقيق هو مادة حشو أساسية في مانعات التسرب الإيبوكسي (EMC)، حيث يمثل حوالي 60%–90% من التركيبة. يعتمد تحسين أداء مانعات التسرب الإيبوكسي على تحسين جودة مسحوق السيليكون، وبالتالي فرض متطلبات أعلى على حجم جزيئاته ونقاوته وكرويته. غالبًا ما تستخدم مانعات التسرب البلاستيكية الإيبوكسي المتوسطة والمنخفضة الجودة مسحوق السيليكون الزاوي، بينما تستخدم مانعات التسرب عالية الجودة بشكل أساسي مسحوق السيليكون الكروي. تحتوي مواد الختم البلاستيكية للأجهزة المنفصلة والأجهزة الكهربائية الصغيرة المتكاملة عادةً على مساحيق سيليكون بلورية ومنصهرة. تستخدم التغليف عالي التوصيل الحراري للأجهزة الكهربائية بشكل أساسي مسحوق السيليكون البلوري إلى جانب مواد أخرى عالية التوصيل الحراري. بالنسبة للتغليف منخفض التمدد والانحناء للدوائر المتكاملة كبيرة الحجم، يفضل مسحوق السيليكون الكروي. أخيرًا، تستخدم أجهزة الذاكرة المعبأة ذات معامل المرونة المنخفض عادةً مسحوق السيليكون الكروي منخفض الإشعاع كحشو.
ومن المتوقع أن يبلغ الطلب الصيني على مسحوق السيليكون الكروي لتغليف أشباه الموصلات في عام 2022 71000 طنمع استمرار زيادة نسبة التغليف المتقدم، فمن المتوقع أن تصل إلى 93000 طن في عام 2025، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9.25%. استنادًا إلى سعر مسحوق السيليكون الكروي 15000 يوان/طن، حجم السوق في عام 2025 سيكون تقريبًا 1.5 مليار يوان.
3. مواد العزل الكهربائي
مسحوق السيليكون الدقيق هو مادة حشو عازلة من راتنج الإيبوكسي للمنتجات الكهربائية. فهو يقلل من معامل التمدد الخطي للمادة المعالجة والانكماش أثناء المعالجة. وهذا يقلل من الإجهاد ويحسن قوة العزل. كما أنه يعزز خصائصه الميكانيكية والكهربائية.
لذلك، فإن العملاء في هذا المجال لديهم متطلبات وظيفية محددة لمسحوق السيليكون الدقيق، مثل معامل التمدد الخطي المنخفض، والعزل العالي، والقوة الميكانيكية العالية، في حين أن طلبهم على خصائص التوصيل العازل والحراري أقل نسبيًا. في مجال مواد العزل الكهربائي، منتجات مسحوق السيليكون ذات المواصفات الفردية مع يتم عادةً اختيار متوسط حجم الجسيمات بين 5 ميكرون و25 ميكرون تعتمد معايير الجودة على خصائص منتجات العزل الكهربائي ومتطلبات عمليات إنتاجها. كما توجد معايير عالية لبياض المنتج وتوزيع حجم الجسيمات.
4. المطاط
يوفر مسحوق السيليكون الصغير مزايا مثل حجم الجسيمات الصغير، ومساحة السطح النوعية الكبيرة، والمقاومة الجيدة للحرارة، ومقاومة التآكل، مما يمكن أن يحسن مقاومة التآكل، وقوة الشد، ومعامل المرونة، ومقاومة التمزق العالية للمواد المركبة المطاطية. ومع ذلك، يحتوي سطح مسحوق السيليكون على العديد من مجموعات السيلانول الحمضية. إذا لم يتم تعديلها، يمكن أن تتسبب هذه المجموعات في تشتت غير متساوٍ لمسحوق السيليكون في المطاط وقد تتفاعل مع مسرعات القلوية، مما يؤدي إلى إطالة وقت الفلكنة للمواد المركبة المطاطية.
حالياً، يتم تطبيق تعديل مسحوق السيليكون الدقيق بشكل أساسي في أبحاث المطاط، حيث يعتبر تعديل عامل اقتران السيلان الطريقة الأساسيةتشمل الأمثلة فينيل تري ميثوكسي سيلان، وإيثيلين تري ميثوكسي سيلان، وهيكساميثيل ديسيلازان، و3-ميركابتوبروبيل تري إيثوكسي سيلان، و(3-أمينوبروبيل) تري ميثوكسي سيلان.
5. البلاستيك
يمكن استخدام مسحوق السيليكون الدقيق كحشو في المواد البلاستيكية. ويشمل ذلك البولي إيثيلين (PE) وكلوريد البولي فينيل (PVC) والبولي بروبيلين (PP) وأكسيد البولي فينيلين (PPO). ويستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات، بما في ذلك البناء والسيارات والإلكترونيات. كما يستخدم في العزل والزراعة والسلع اليومية والجيش.
يعدل KH-550 مسحوق الكوارتز. ثم يتم خلطه مع PE لصنع فيلم بلاستيكي للصوب الزراعية. أظهرت النتائج أنه باستخدام مسحوق الكوارتز 8%-12%، تجاوزت خصائص الفيلم خصائص الراتينج النقي واستوفت المعايير الوطنية. لقد استخدمت عامل اقتران السيلان لتعديل مسحوق السيليكون الدقيق. لقد قمت بخلط مسحوق السيليكون المعدل مع إيثر البولي فينيلين. أدى هذا إلى إنشاء مادة بلاستيكية إيثر البولي فينيلين للسيارات. أظهرت النتائج أن المادة كانت صلبة للغاية. كانت تتمتع بمقاومة عالية للتآكل ودرجات الحرارة العالية والتآكل. لذا، فهي مناسبة لمنتجات البلاستيك للسيارات.
6. طلاء
يمكن للمصنعين استخدام مسحوق السيليكون الدقيق كحشو في الطلاءات. فهو يقلل من تكاليف الطلاء ويحسن خصائصه. ويجب أن يقاوم درجات الحرارة المرتفعة والأحماض والقلويات والتآكل والطقس. ويُستخدم عادة في مواد البناء والسيارات والأنابيب والأجهزة والأجهزة المنزلية.
في الطلاء المعماري
باي وينكوي وآخرون. لقد استخدمت مسحوق السيليكا كحشو في دهانات الجدران الخارجية. كانت ذات مظهر جيد وثبات عالي وتكلفة منخفضة. استخدم يوان روي وآخرون مسحوق السيليكا فائق الدقة كحشو في طلاءات الفينيل بروبانويد. أظهرت النتائج أنه باستخدام مسحوق السيليكون الدقيق 35% أو أكثر، كانت مقاومة القلويات للطلاء وقابليته للغسل وامتصاص الماء وانعكاسيته أفضل بكثير.
لطلاءات اللاتكس
يعد ثاني أكسيد التيتانيوم الصباغ والحشو الرئيسي. ولكنه مكلف ويصعب تصنيعه. وبالتالي، يركز البحث الآن على استخدام الحشوات مع ثاني أكسيد التيتانيوم. هذه الحشوات هي كربونات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم اللامائية ومسحوق السيليكون. استخدم وانج بينجزو وزملاؤه مسحوق السيليكا المعدل كحشو. وقد عمل كبديل جزئي لثاني أكسيد التيتانيوم في طلاءات اللاتكس. أدت نسبة كتلة 1:3 من ثاني أكسيد التيتانيوم إلى مسحوق السيليكون الدقيق إلى تحسين صلابة طلاء اللاتكس وقوة التأثير والمرونة بشكل كبير.
في طلاءات الارضيات الايبوكسي,
يعمل مسحوق السيليكون الدقيق كحشو على تعزيز مقاومة التآكل ومقاومة الأحماض والقلويات ومقاومة درجات الحرارة العالية والقوة الميكانيكية. قام Hu Gaoping وآخرون بخلط مسحوق السيليكون بأحجام جزيئات مختلفة مع راتنج الإيبوكسي وعوامل المعالجة والمواد الخام الأخرى لإعداد طلاءات أرضية إيبوكسي قوية مقاومة للأحماض. تم استخدام هذه الطلاءات في ورش تقطير حمض الأسيتيك لمنع المسحوق الموضعي الناجم عن تآكل حمض الأسيتيك.
في طلاءات العزل المقاومة للهب، قام ليو تونغوانج وآخرون بإضافة مسحوق السيليكا المنشط إلى راتنج البوليستر غير المشبع. واستخدمته لصنع طلاء عازل من البوليستر. وأظهرت النتائج أنه عند استخدام مسحوق السيليكا المنشط 35%، تحسن الطلاء. كما زادت موصليته الحجمية وامتصاصه للماء وقوته الميكانيكية.
7. المواد اللاصقة
مسحوق السيليكون الدقيق، باعتباره حشوًا وظيفيًا غير عضوي، يقلل بشكل فعال من معامل التمدد الخطي ومعدل الانكماش لراتنج اللاصق المعالج. كما أنه يحسن القوة الميكانيكية ومقاومة الحرارة ومقاومة النفاذية وأداء تبديد الحرارة للمواد اللاصقة، وبالتالي يعزز فعالية الترابط والختم.
يؤثر توزيع حجم جزيئات مسحوق السيليكا على اللزوجة وترسيب المادة اللاصقة، مما يؤثر على قابلية معالجة المادة اللاصقة ومعامل التمدد الخطي بعد المعالجة. لذلك، ينتبه مجال المواد اللاصقة إلى وظيفة مسحوق السيليكا في تقليل معامل التمدد الخطي وتحسين القوة الميكانيكية. لديه متطلبات عالية لمظهر وتوزيع حجم جزيئات مسحوق السيليكا، وعادة ما يستخدم منتجات مختلفة الحجم بحجم جزيئات متوسط 0.1 ميكرون - 30 ميكرون للاستخدام المركب.
يقومون بتغيير مسحوق السيليكا ثم يطبقونه على السيليكون الفينيل. مع زيادة وقت التخزين، تظل لزوجة السيليكون الفينيل ثابتة. يتمتع المنتج بقوة عالية وثبات جيد. يمكن للمصنعين استخدامه في السيليكون الموصل للحرارة والحشيات ومواد الأسنان للطبعات.
8. حجر الكوارتز الصناعي
يمكن لمسحوق السيليكون الدقيق المستخدم كحشو في ألواح الكوارتز الصناعية أن يقلل من استهلاك الراتينج غير المشبع ويحسن مقاومة التآكل ومقاومة الأحماض والقلويات والقوة الميكانيكية. تبلغ نسبة ملء مسحوق السيليكون في الرخام الصناعي عمومًا حوالي 30%. على سبيل المثال، اقترح ليو هويتشن وآخرون استخدام مسحوق السيليكون المعدل بعامل اقتران السيلان في ألواح الكوارتز الصناعية. يمكن أن يقلل هذا النهج من استخدام الراتينج غير المشبع ويخفض تكلفة معالجة ألواح الكوارتز الصناعية.
9. سيراميك قرص العسل للسيارات
يتضمن مرشح جسيمات الديزل (DPF)، المصنوع من حاملات سيراميك على شكل قرص العسل لتنقية عوادم السيارات ومادة الكورديريت لتنقية عوادم محركات الديزل، خلط وبثق وتجفيف وتلبيد مواد مثل مسحوق الألومينا والسيليكا الدقيق. المكون الرئيسي لمسحوق السيليكون المنصهر الدقيق هو SiO2، الذي يتميز ببنية غير متبلورة وجسيمات فائقة الدقة ومساحة سطح محددة كبيرة. يعمل كمعدن للتفاعلات في الحالة الصلبة وتلبيد مواد السيليكات. يعزز مسحوق السيليكون قوة حاملات السيراميك على شكل قرص العسل، ويقلل من معامل التمدد الحراري للكورديريت، ويحسن من عمر خدمته. يمكن لمسحوق السيليكون الكروي أن يعزز معدل تشكيل واستقرار منتجات السيراميك على شكل قرص العسل، مع نسبة وزن تبلغ حوالي 13% في حامل السيراميك على شكل قرص العسل.
10. مستحضرات التجميل
مسحوق السيليكا الكروي الصغير يستخدم في مستحضرات التجميل مثل أحمر الشفاه والبودرة. يتميز بسيولة جيدة ومساحة سطح كبيرة. ومن خصائصه:
- تحسين السيولة واستقرار التخزين في منتجات المسحوق، ومنع التكتل.
- حجم الجسيمات المتوسط أصغر مما يوفر نعومة وسلاسة جيدة.
- مساحة سطحية أكبر لامتصاص العرق والعطور والعناصر الغذائية بشكل أفضل، مما يجعل التركيبات أكثر اقتصادية.
- شكل كروي يوفر تقاربًا جيدًا للجلد وإحساسًا باللمس.
بالإضافة إلى ذلك، يسهل خلط مسحوق السيليكا الكروي الصغير مع مكونات مستحضرات التجميل الأخرى، وهو غير سام ولا رائحة له، ولونه أبيض طبيعي. ومن بين ميزاته البارزة قدرته القوية على عكس الأشعة فوق البنفسجية، وثباته الجيد، وعدم تحلله أو تغير لونه عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية. علاوة على ذلك، لا يتفاعل مع المكونات الأخرى في التركيبة، مما يجعله خيارًا ممتازًا لمكونات مستحضرات التجميل الواقية من الشمس.
تتضمن متطلبات المواصفات الخاصة بمسحوق السيليكا الكروي الصغير المستخدم في مستحضرات التجميل بشكل عام ما يلي:
- محتوى السيليكون في 99.9%
- حجم الجسيمات قابل للتحكم يتراوح من 0.2 إلى 2 ميكرون
- كروية فوق 95%
إشعاع منخفض (محتوى اليورانيوم < 0.5 جزء في المليار)
خاتمة
تتطلب مجالات التطبيق المختلفة متطلبات جودة مختلفة لمسحوق السيليكون. لذلك، عند اختيار مسحوق السيليكون لتطبيق معين، من الضروري مراعاة احتياجات الصناعات اللاحقة، بالإضافة إلى عوامل مثل التكلفة والكفاءة والأداء. يعد اختيار النوع المناسب من مسحوق السيليكون الدقيق، إلى جانب عملية التعديل والصيغة الصحيحة، أمرًا بالغ الأهمية.
مع التقدم المستمر للاقتصاد والمجتمع في الصين، سيركز البحث في تطبيق مسحوق السيليكون بشكل متزايد على المجالات ذات التقنية العالية مثل الصفائح النحاسية عالية الجودة، والطلاءات عالية الجودة، والمواد اللاصقة عالية الأداء، ومواد العزل المصنوعة من مسحوق السيليكون الكروي. ومن المتوقع أن يكون التكرير والتخصص الوظيفي من الاتجاهات الرئيسية في تطبيق مسحوق السيليكون الصغير في المستقبل.
إذا كنت مهتما ب مطاحن نفاثة لصنع مسحوق السيليكون، من فضلك اتصل بـ Epicلمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بالفريق الفني.