실리콘 미세 분말은 실리카 분말의 한 종류로 수정석영, 용융 실리카 및 기타 원료. 이 공정은 분쇄, 정밀 분류, 불순물 제거 및 기타 공정을 거칩니다. 구리 도금 라미네이트, 에폭시 플라스틱 포장, 전기 절연 재료, 고무, 플라스틱, 코팅, 접착제, 인조석, 벌집 세라믹, 화장품 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
1. 구리 도금 라미네이트
현재 구리 도금 적층판에 사용되는 실리콘 미세 분말은 결정질 실리콘 미세 분말, 용융 실리콘 미세 분말, 구형 실리콘 미세 분말, 복합 실리콘 미세 분말로 분류할 수 있습니다. 구리 도금 적층판의 수지 함량은 약 50%이고, 수지 내 실리콘 미세 분말의 일반적인 충진 속도는 약 30%입니다. 즉, 구리박막적층판 내 실리콘 미세분말의 충전 중량비는 약 15%이다.
무기 충전재로서 실리콘 마이크로파우더는 구리 도금 적층판의 열 안정성, 강성, 열 팽창 계수 및 열 전도도를 향상시켜 전자 제품의 신뢰성과 방열을 개선합니다. 또한 우수한 유전 특성을 가지고 있어 전자 제품의 신호 전송 속도와 품질을 향상시킬 수 있습니다. 결정질 실리콘 마이크로파우더는 비용 효율성이 더 높아 에어컨, 냉장고, 세탁기, 데스크톱 컴퓨터와 같이 생산 요구 사항이 낮은 산업에 사용됩니다. 스마트폰, 태블릿, 자동차, 네트워크 통신 및 산업 장비용 구리 도금 적층판은 일반적으로 유전 상수 및 선팽창 계수에 대한 특정 요구 사항으로 인해 용융 실리카 마이크로파우더를 사용합니다. 슈퍼컴퓨터, 5G 통신 등 고주파, 고속 응용분야에서는 저유전율, 저손실 구형 실리콘 미세분말이 핵심기능성 필러로 요구된다.불순물 함량이 낮고 충전율이 높습니다.
2. 에폭시 플라스틱 실링재
실리콘 마이크로 파우더는 에폭시 실런트(EMC)에서 중요한 필러로, 조성의 약 60%–90%를 차지합니다. 에폭시 실런트의 성능을 개선하려면 실리콘 마이크로 파우더의 품질을 높여 입자 크기, 순도 및 구형도에 대한 요구 사항을 높여야 합니다. 중저가 에폭시 플라스틱 실런트는 종종 각진 실리콘 마이크로 파우더를 사용하는 반면, 고급 실런트는 주로 구형 실리콘 마이크로 파우더를 사용합니다. 개별 장치 및 소형 집적 전기 제품용 플라스틱 실링 재료는 일반적으로 결정질 및 용융 실리콘 마이크로 파우더를 포함합니다. 전력 장치용 고열전도성 패키징은 주로 다른 고열전도성 재료와 함께 결정질 실리콘 마이크로 파우더를 사용합니다. 대규모 집적 회로의 저팽창 및 저뒤틀림 패키징의 경우 구형 실리콘 마이크로 파우더가 선호됩니다. 마지막으로, 저탄성률 패키지 메모리 장치는 일반적으로 저방사선 구형 실리콘 마이크로 파우더를 필러로 사용합니다.
2022년 중국 반도체 패키징용 구형 실리콘 파우더 수요는 71,000톤. 첨단 포장재의 비중이 지속적으로 증가함에 따라 2020년에는 1,000억 달러에 이를 것으로 예상된다. 93,000톤 2025년에는 9.25%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 구형 실리콘 파우더의 가격을 기준으로 15,000위안/톤2025년 시장 규모는 약 15억 위안.
3. 전기 절연 재료
실리콘 마이크로 파우더는 전기 절연 제품의 에폭시 수지 절연 필러로 사용되어 경화된 재료의 선형 팽창 계수와 경화 과정 중 수축률을 효과적으로 줄입니다. 이는 내부 응력을 줄이고 절연 재료의 기계적 강도를 개선하여 절연 재료의 기계적 및 전기적 특성을 향상시킵니다.
따라서 이 분야의 고객은 낮은 선팽창 계수, 높은 절연성 및 높은 기계적 강도와 같은 실리콘 미세 분말에 대한 특정 기능적 요구 사항을 가지고 있는 반면 유전 및 열 전도도 특성에 대한 요구 사항은 비교적 낮습니다. 전기 절연 재료 분야에서 단일 사양 실리콘 미세 분말 제품은 일반적으로 5마이크론에서 25마이크론 사이의 평균 입자 크기가 선택됩니다. 전기 절연 제품의 특성과 생산 공정의 요구 사항에 따라 다릅니다. 또한 제품 백색도와 입자 크기 분포에 대한 표준이 높습니다.
4. 고무
실리콘 마이크로파우더는 작은 입자 크기, 큰 비표면적, 우수한 내열성 및 내마모성과 같은 장점을 제공하여 고무 복합재의 내마모성, 인장 강도, 탄성 계수 및 높은 인열 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 실리콘 마이크로파우더의 표면에는 많은 산성 실라놀기가 포함되어 있습니다. 이러한 기가 개질되지 않으면 고무에서 실리콘 마이크로파우더의 불균일한 분산을 유발할 수 있으며 알칼리성 가속제와 반응하여 고무 복합재의 가황 시간을 연장할 수 있습니다.
현재, 실리콘 미세분말의 개질은 주로 고무 연구에 적용되며, 실란 커플링제 개질이 주요 방법입니다.예로는 페닐트리메톡시실란, 에틸렌트리메톡시실란, 헥사메틸디실라잔, 3-머캅토프로필 트리에톡시실란 및 (3-아미노프로필) 트리메톡시실란이 있습니다.
5. 플라스틱
실리콘 마이크로파우더는 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐렌옥사이드(PPO) 및 기타 재료를 포함한 플라스틱 생산에서 필러로 사용할 수 있습니다. 건설, 자동차, 전자 통신, 단열재, 농업, 일용품 및 국방 및 군사 산업과 같은 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
분말 석영을 KH-550으로 개질하고, 개질된 분말 석영을 PE와 균일하게 혼합하여 농업용 온실 필름에 사용할 수 있는 PE 플라스틱 필름을 제조합니다. 결과에 따르면 분말 석영의 충전 질량 분율이 8%–12%일 때 농업용 필름의 기계적 특성이 순수 수지 필름의 기계적 특성을 초과하고 국가 표준 요구 사항을 충족했습니다. 실란 커플링제를 사용하여 실리콘 미세 분말을 개질하고 개질된 실리콘 미세 분말을 폴리페닐렌 에테르와 혼합하여 폴리페닐렌 에테르 자동차 플라스틱 재료를 제조했습니다. 결과에 따르면 제조된 재료는 높은 경도, 내마모성, 고온 저항성 및 내식성과 같은 특성을 가지고 있어 자동차 플라스틱 제품에 적합합니다.
6. 페인트
실리콘 마이크로파우더는 코팅 산업에서 필러로 사용할 수 있으며, 코팅을 준비하는 비용을 줄일 뿐만 아니라 고온 저항성, 산 및 알칼리 저항성, 내마모성 및 내후성과 같은 특성을 향상시킵니다. 건축 자재, 자동차, 파이프라인, 하드웨어, 가전제품 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
~ 안에 건축용 코팅, Bai Wenkui 등은 실리카 분말을 필러로 사용하여 외벽 페인트를 제조했으며, 이는 우수한 장식 효과, 강력한 안정성 및 낮은 비용을 보여주었습니다. Yuan Rui 등은 초미립 실리카 분말을 페닐프로판 코팅의 필러로 사용했습니다. 결과에 따르면 실리콘 미세 분말의 질량 분율이 35% 이상에 도달하면 코팅의 알칼리 저항성, 세척성, 물 흡수 및 반사율이 크게 향상되었습니다.
을 위한 라텍스 코팅, 이산화티타늄은 일반적으로 주요 안료 및 필러로 사용되지만 비싸고 제조 공정이 복잡합니다. 따라서 탄산칼슘, 무수 황산칼슘 및 실리콘 미세 분말과 같은 필러를 이산화티타늄과 함께 사용하는 것이 연구 초점이 되었습니다. Wang Pengzhu와 동료들은 개질된 실리카 미세 분말을 필러로 사용하여 라텍스 코팅에서 이산화티타늄을 부분적으로 대체했습니다. 그들의 결과는 이산화티타늄과 실리콘 미세 분말의 질량 비율이 1:3일 때 라텍스 코팅의 경도, 충격 강도 및 유연성이 크게 향상되었음을 보여주었습니다.
~ 안에 에폭시 바닥 코팅, 실리콘 마이크로 파우더를 필러로 사용하면 내마모성, 내산성 및 내알칼리성, 내열성 및 기계적 강도가 향상됩니다. Hu Gaoping 등은 다양한 입자 크기의 실리콘 마이크로 파우더를 에폭시 수지, 경화제 및 기타 원료와 혼합하여 강한 내산성 에폭시 바닥 코팅을 제조했습니다. 이러한 코팅은 아세트산 증류 작업장에서 아세트산 부식으로 인한 국부적 분말화를 방지하기 위해 사용되었습니다.
난연성 단열 코팅에서, Liu Tongwang 등은 불포화 폴리에스터 수지에 활성 실리카 미분말을 첨가하여 폴리에스터 단열 도료를 제조했습니다. 결과는 활성 실리카 미분말의 질량 분율이 35%일 때 단열 도료의 체적 전도도, 물 흡수율 및 기계적 강도가 상당히 향상되었음을 보여주었습니다.
7. 접착제
실리콘 마이크로파우더는 무기 기능성 필러로서 경화된 접착수지의 선팽창계수와 수축률을 효과적으로 감소시킵니다. 접착제의 기계적 강도, 내열성, 투과성 저항성, 방열 성능을 개선하여 접착 및 밀봉 효과를 향상시킵니다.
실리카 분말의 입자 크기 분포는 접착제의 점도와 침전에 영향을 미쳐 접착제의 가공성과 경화 후 선팽창 계수에 영향을 미칩니다. 따라서 접착제 분야는 선팽창 계수를 줄이고 기계적 강도를 향상시키는 실리카 분말의 기능에 주목합니다. 실리카 분말의 외관과 입자 크기 분포에 대한 요구 사항이 높으며 일반적으로 평균 입자 크기가 0.1마이크론-30마이크론인 다양한 입자 크기 제품을 복합 용도로 사용합니다.
실리카 파우더를 개질한 후 비닐 실리콘에 적용합니다. 보관 기간이 길어짐에 따라 비닐 실리콘의 점도가 안정되고 제품의 안정성이 좋고 강도가 높아 열전도성 실리콘, 열전도성 개스킷, 치과 인상재 및 기타 분야에서 사용할 수 있습니다.
8. 인공석영석
인조석영보드의 필러로 사용되는 실리콘 미세분말은 불포화 수지 소모를 줄이고 내마모성, 내산성 및 내알칼리성, 기계적 강도를 개선할 수 있습니다. 인조대리석의 실리콘 미세분말 충전 비율은 일반적으로 약 30%입니다. 예를 들어, Liu Huichen 등은 인조석영보드에서 실란 커플링제로 개질된 실리콘 미세분말을 사용하는 것을 제안했습니다. 이 접근 방식은 불포화 수지 사용량을 줄이고 인조석영보드의 가공 비용을 낮출 수 있습니다.
9. 자동차 허니컴 세라믹
자동차 배기가스 정화용 허니컴 세라믹 담체와 디젤 엔진 배기가스 정화용 코디어라이트 소재로 만든 디젤 미립자 필터(DPF)는 알루미나, 실리카 미분말과 같은 재료를 혼합, 압출, 건조, 소결하는 것을 포함합니다. 용융 실리콘 미분말의 주요 성분은 비정질 구조, 초미립자, 큰 비표면적을 가진 SiO2입니다. 이는 고체 상태 반응 및 규산염 재료의 소결을 위한 광물화제 역할을 합니다. 실리콘 미분말은 허니컴 세라믹 담체의 강도를 높이고 코디어라이트의 열팽창 계수를 줄이며 수명을 향상시킵니다. 구형 실리콘 미분말은 허니컴 세라믹 제품의 성형 속도와 안정성을 향상시킬 수 있으며 허니컴 세라믹 담체에서 약 13%의 중량 비율을 갖습니다.
10. 화장품
구형 실리카 미세 분말은 유동성이 좋고 비표면적이 크기 때문에 립스틱, 파우더, 파운데이션 크림과 같은 화장품에 사용됩니다. 그 특징은 다음과 같습니다.
- 분말 제품의 유동성과 보관 안정성이 향상되어 덩어리짐 현상이 방지됩니다.
- 평균 입자 크기가 작아 부드러움과 유동성이 좋습니다.
- 더 큰 비표면적 덕분에 땀, 향수, 영양소를 더 잘 흡수하여 제형의 경제성이 더욱 높아졌습니다.
- 구형 모양으로 피부 친화성과 촉감이 좋습니다.
또한 구형 실리카 미립자는 다른 화장품 성분과 혼합하기 쉽고, 무독성이며, 무취이며, 자연스럽게 흰색입니다. 주목할 만한 특징으로는 자외선을 반사하는 강력한 능력, 우수한 안정성, 자외선에 노출되어도 분해나 변색이 없다는 점이 있습니다. 게다가, 제형의 다른 성분과 반응하지 않아 자외선 차단 화장품 성분에 탁월한 선택입니다.
화장품에 사용되는 구형 실리카 미분말의 사양 요구 사항은 일반적으로 다음과 같습니다.
- 실리콘 함량 99.9%
- 0.2~2마이크론 범위의 조절 가능한 입자 크기
- 95% 이상의 구형도
낮은 방사선량(우라늄 함량 < 0.5 ppb)
결론
다양한 응용 분야는 실리콘 마이크로 파우더에 대한 다양한 품질 요구 사항을 가지고 있습니다. 따라서 특정 응용 분야에 실리콘 마이크로 파우더를 선택할 때 다운스트림 산업의 요구 사항과 비용, 효율성, 성능과 같은 요소를 고려하는 것이 필수적입니다. 적절한 유형의 실리콘 마이크로 파우더와 올바른 수정 프로세스 및 공식을 선택하는 것이 중요합니다.
중국 경제와 사회의 지속적인 발전에 따라 실리콘 마이크로파우더의 응용 연구는 고급 구리 피복 라미네이트, 고급 코팅, 고성능 접착제, 구형 실리콘 마이크로파우더로 만든 절연재와 같은 첨단 분야에 점점 더 집중될 것입니다. 정제 및 기능적 전문화가 실리콘 마이크로파우더의 미래 응용 분야의 주요 추세가 될 것으로 예상됩니다.
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