Silicium micropoeder is een silicapoeder. Het wordt gemaakt van kristallijn kwarts, gesmolten silica en andere grondstoffen. Het proces verloopt via slijpen, precisieclassificatie, verwijdering van onzuiverheden en andere processen. Het heeft veel toepassingen. Deze omvatten koperbeklede laminaten, epoxykunststoffen en elektrische isolatie. Het zit in rubbers, kunststoffen, coatings, kleefstoffen, kunstmatige stenen, honingraatkeramiek en cosmetica.
1. Koper-beklede laminaten
Momenteel kan siliciumpoeder dat wordt gebruikt in koperbeklede laminaten worden gecategoriseerd in kristallijn siliciumpoeder, gesmolten siliciummicropoeder, bolvormig siliciumpoeder en samengesteld siliciumpoeder. Het harsgehalte in koperbeklede laminaten is ongeveer 50% en de typische vulgraad van siliciumpoeder in de hars is ongeveer 30%. Dit betekent dat de vulgewichtverhouding van siliciummicropoeder in koperbeklede laminaten ongeveer 15% bedraagt.
Als anorganische vulstof verbetert siliciumpoeder de thermische stabiliteit, stijfheid, thermische uitzettingscoëfficiënt en thermische geleidbaarheid van koperbeklede laminaten, waardoor de betrouwbaarheid en warmteafvoer van elektronische producten wordt verbeterd. Het heeft ook goede diëlektrische eigenschappen. Ze kunnen de signaalsnelheid en -kwaliteit in elektronica verbeteren. Kristallijn siliciumpoeder is goedkoper. Daarom wordt het gebruikt in industrieën met een lage vraag. Deze omvatten airconditioners, koelkasten, wasmachines en desktopcomputers. Koperbeklede laminaten voor smartphones, tablets, auto's, netwerkcommunicatie en industriële apparatuur gebruiken over het algemeen gesmolten silica-micropoeder vanwege specifieke vereisten voor diëlektrische constante en lineaire uitzettingscoëfficiënt. Voor toepassingen zoals supercomputers en 5G hebben we bolvormig siliciummicropoeder met een lage diëlektrische waarde en weinig verlies nodig. Ze zijn hoogfrequent en snel. Het is een belangrijke vulstof. Het moet lage onzuiverheden en een hoge vulgraad hebben.
2. Epoxy kunststof afdichtingsmateriaal
Siliciummicropoeder is een cruciale vulstof in epoxykitten (EMC), goed voor ongeveer 60%–90% van de samenstelling. Het verbeteren van de prestaties van epoxykitten hangt af van het verbeteren van de kwaliteit van siliciumpoeder, waardoor hogere eisen worden gesteld aan de deeltjesgrootte, zuiverheid en bolvormigheid. Epoxykunststofkitten van het midden- en lage segment gebruiken vaak hoekig siliciumpoeder, terwijl hoogwaardige kitten voornamelijk bolvormig siliciumpoeder gebruiken. Kunststof afdichtingsmaterialen voor discrete apparaten en kleine geïntegreerde elektrische apparaten bevatten doorgaans kristallijne en gesmolten siliciummicropoeders. Verpakkingen met een hoge thermische geleidbaarheid voor vermogensapparaten gebruiken voornamelijk kristallijn siliciumpoeder samen met andere materialen met een hoge thermische geleidbaarheid. Voor verpakkingen met een lage uitzetting en lage kromtrekking van grootschalige geïntegreerde schakelingen wordt bolvormig siliciumpoeder geprefereerd. Tot slot gebruiken geheugenapparaten met een lage modulus doorgaans bolvormig siliciumpoeder met lage straling als vulstof.
Naar verwachting zal de vraag in China naar bolvormig siliciumpoeder voor halfgeleiderverpakkingen in 2022 toenemen. 71.000 tonNaarmate het aandeel geavanceerde verpakkingen blijft toenemen, wordt verwacht dat dit de komende jaren zal toenemen. 93.000 ton in 2025, met een CAGR van 9,25%. Gebaseerd op de prijs van bolvormig siliciumpoeder van 15.000 yuan/tonde omvang van de markt in 2025 zal bijna 1,5 miljard yuan.
3. Elektrische isolatiematerialen
Silicium micropoeder is een epoxyhars isolatievuller voor elektrische producten. Het vermindert de lineaire uitzettingscoëfficiënt en krimp van het uitgeharde materiaal tijdens het uitharden. Dit vermindert spanning en verbetert de sterkte van de isolatie. Het verbetert de mechanische en elektrische eigenschappen.
Daarom hebben klanten in dit veld specifieke functionele vereisten voor siliciummicropoeder, zoals een lage lineaire uitzettingscoëfficiënt, hoge isolatie en hoge mechanische sterkte, terwijl hun vraag naar diëlektrische en thermische geleidbaarheidseigenschappen relatief lager is. Op het gebied van elektrische isolatiematerialen zijn siliciumpoederproducten met één specificatie met een Gemiddelde deeltjesgroottes tussen 5 micron en 25 micron worden doorgaans geselecteerd gebaseerd op de kenmerken van elektrische isolatieproducten en de vereisten van hun productieprocessen. Er zijn ook hoge normen voor productwitheid en deeltjesgrootteverdeling.
4. Rubber
Silicium micropoeder biedt voordelen zoals een kleine deeltjesgrootte, groot specifiek oppervlak, goede hittebestendigheid en slijtvastheid, wat de slijtvastheid, treksterkte, modulus en hoge scheurweerstand van rubbercomposietmaterialen kan verbeteren. Het oppervlak van siliciumpoeder bevat echter veel zure silanolgroepen. Als deze groepen niet worden gewijzigd, kunnen ze een ongelijkmatige dispersie van het siliciumpoeder in rubber veroorzaken en kunnen ze reageren met alkalische versnellers, waardoor de vulkanisatietijd van rubbercomposietmaterialen wordt verlengd.
Momenteel, Modificatie van siliciummicropoeder wordt voornamelijk toegepast in rubberonderzoek, waarbij modificatie met silaankoppelingsmiddel de primaire methode isVoorbeelden zijn onder meer fenyltrimethoxysilaan, ethyleentrimethoxysilaan, hexamethyldisilazaan, 3-mercaptopropyltriethoxysilaan en (3-aminopropyl)trimethoxysilaan.
5. Kunststoffen
Silicium micropoeder kan worden gebruikt als vulstof in kunststoffen. Dit omvat polyethyleen (PE), polyvinylchloride (PVC), polypropyleen (PP) en polyfenyleenoxide (PPO). Het wordt veel gebruikt in veel sectoren, waaronder de bouw, de automobielindustrie en elektronica. Het wordt ook gebruikt in isolatie, landbouw, dagelijkse goederen en het leger.
KH-550 modificeert gepoederd kwarts. Vervolgens wordt het gemengd met PE om een plastic folie te maken voor landbouwkassen. De resultaten toonden aan dat de eigenschappen van de folie met 8%-12% gepoederd kwarts die van zuivere hars overtroffen en voldeden aan de nationale normen. Ik gebruikte een silaankoppelingsmiddel om siliciummicropoeder te modificeren. Ik mengde het gemodificeerde siliciumpoeder met polyfenyleenether. Dit maakte een polyfenyleenether automobielkunststofmateriaal. De resultaten toonden aan dat het materiaal erg hard was. Het had een hoge slijtvastheid, hoge temperatuur- en corrosiebestendigheid. Het is dus geschikt voor automobielkunststofproducten.
6. Verf
Fabrikanten kunnen siliciummicropoeder gebruiken als vulmiddel in coatings. Het verlaagt de coatingkosten en verbetert de eigenschappen. Ze moeten bestand zijn tegen hoge temperaturen, zuren, alkaliën, slijtage en weersomstandigheden. Het wordt veel gebruikt in bouwmaterialen, auto's, leidingen, hardware en apparaten.
In architectonische coatings
Bai Wenkui et al. Ik gebruikte silicapoeder als vulmiddel in buitenmuurverven. Ze zagen er goed uit, waren stabiel en goedkoop. Yuan Rui et al. gebruikten ultrafijn silicapoeder als vulmiddel in fenylpropanoïdecoatings. De resultaten lieten zien dat met 35% of meer siliciummicropoeder de alkalibestendigheid, wasbaarheid, waterabsorptie en reflectiviteit van de coating veel beter waren.
Voor latexcoatings
Titaandioxide is het belangrijkste pigment en vulmiddel. Maar het is duur en moeilijk te maken. Daarom richt het onderzoek zich nu op het gebruik van vulmiddelen met titaandioxide. Deze vulmiddelen zijn calciumcarbonaat, watervrij calciumsulfaat en siliciumpoeder. Wang Pengzhu en collega's gebruikten gemodificeerd silica micropoeder als vulmiddel. Het diende als een gedeeltelijke vervanging voor titaandioxide in latexcoatings. Een massaverhouding van 1:3 van titaandioxide tot silicium micropoeder verbeterde de hardheid, slagvastheid en flexibiliteit van de latexcoating aanzienlijk.
In epoxy vloercoatings,
Siliciummicropoeder als vulmiddel verbetert de slijtvastheid, zuur- en alkalibestendigheid, hogetemperatuurbestendigheid en mechanische sterkte. Hu Gaoping et al. mengden siliciumpoeder van verschillende deeltjesgroottes met epoxyhars, uithardingsmiddelen en andere grondstoffen om sterke zuurbestendige epoxyvloercoatings te bereiden. Deze coatings werden gebruikt in azijnzuurdestillatiewerkplaatsen om lokale poedervorming door azijnzuurcorrosie te voorkomen.
In vlamvertragende isolatiecoatings voegde Liu Tongwang et al. geactiveerd silica micropoeder toe aan onverzadigde polyesterhars. Ik gebruikte het om polyesterisolatieverf te maken. De resultaten toonden aan dat bij 35% geactiveerd silica micropoeder de verf verbeterde. De volumegeleidbaarheid, waterabsorptie en mechanische sterkte namen allemaal toe.
7. Lijmen
Silicium micropoeder, als anorganische functionele vulstof, vermindert effectief de lineaire uitzettingscoëfficiënt en krimpsnelheid van uitgeharde lijmhars. Het verbetert de mechanische sterkte, hittebestendigheid, permeabiliteitsweerstand en warmteafvoerprestaties van lijmen, waardoor de effectiviteit van hechting en afdichting wordt verbeterd.
De deeltjesgrootteverdeling van silicapoeder heeft invloed op de viscositeit en sedimentatie van de lijm, en beïnvloedt daarmee de verwerkbaarheid van de lijm en de lineaire expansiecoëfficiënt na uitharding. Daarom besteedt het lijmveld aandacht aan de functie van silicapoeder bij het verminderen van de lineaire expansiecoëfficiënt en het verbeteren van de mechanische sterkte. Het stelt hoge eisen aan het uiterlijk en de deeltjesgrootteverdeling van silicapoeder en gebruikt meestal producten met verschillende deeltjesgroottes met een gemiddelde deeltjesgrootte van 0,1 micron-30 micron voor gebruik als verbinding.
Ze veranderen het silicapoeder en brengen het vervolgens aan op vinylsilicone. Naarmate de opslagtijd toeneemt, blijft de viscositeit van vinylsilicone stabiel. Het product heeft een hoge sterkte en goede stabiliteit. Fabrikanten kunnen het gebruiken in warmtegeleidende siliconen, pakkingen en tandheelkundige materialen voor afdrukken.
8. Kunstmatige kwartssteen
Siliciummicropoeder dat als vulmiddel in kunstmatige kwartsplaten wordt gebruikt, kan het verbruik van onverzadigde hars verminderen en de slijtvastheid, zuur- en alkalibestendigheid en mechanische sterkte verbeteren. De vulverhouding van siliciumpoeder in kunstmarmer ligt over het algemeen rond de 30%. Liu Huichen et al. stelden bijvoorbeeld voor om siliciumpoeder, gemodificeerd met een silaankoppelingsmiddel, te gebruiken in kunstmatige kwartsplaten. Deze aanpak kan het gebruik van onverzadigde hars verminderen en de verwerkingskosten van kunstmatige kwartsplaten verlagen.
9. Automotive honingraatkeramiek
Het dieselpartikelfilter (DPF), gemaakt van honingraatkeramische dragers voor de zuivering van uitlaatgassen van auto's en cordierietmateriaal voor de zuivering van uitlaatgassen van dieselmotoren, omvat het mengen, extruderen, drogen en sinteren van materialen zoals alumina en silica micropoeder. Het hoofdbestanddeel van gesmolten siliciummicropoeder is SiO2, dat een amorfe structuur, ultrafijne deeltjes en een groot specifiek oppervlak heeft. Het fungeert als een mineralisator voor vaste-toestandreacties en het sinteren van silicaatmaterialen. Siliciumpoeder verbetert de sterkte van honingraatkeramische dragers, vermindert de thermische uitzettingscoëfficiënt van cordieriet en verbetert de levensduur. Bolvormig siliciumpoeder kan de vormingssnelheid en stabiliteit van honingraatkeramische producten verbeteren, met een gewichtsverhouding van ongeveer 13% in de honingraatkeramische drager.
10. Cosmetica
Sferische silica micropoeder zit in cosmetica zoals lippenstift en poeder. Het heeft een goede vloeibaarheid en een groot oppervlak. De kenmerken zijn onder andere:
- Verbeterde vloeibaarheid en opslagstabiliteit van poederproducten, waardoor klontering wordt voorkomen.
- Kleinere gemiddelde deeltjesgrootte, wat zorgt voor een goede gladheid en vloeibaarheid.
- Groter specifiek oppervlak voor betere absorptie van zweet, geuren en voedingsstoffen, waardoor formules zuiniger zijn.
- Bolvormige vorm die goed aansluit op de huid en een prettig tastgevoel biedt.
Bovendien is sferisch silica micropoeder eenvoudig te mengen met andere cosmetische componenten, is het niet-toxisch, geurloos en van nature wit. De opvallende kenmerken zijn onder andere een sterk vermogen om ultraviolette stralen te reflecteren, goede stabiliteit en geen ontleding of verkleuring bij blootstelling aan UV-straling. Bovendien reageert het niet met andere componenten in de formule, waardoor het een uitstekende keuze is voor cosmetische ingrediënten voor zonnebrandcrème.
De specificatievereisten voor bolvormig silica-micropoeder dat in cosmetica wordt gebruikt, omvatten over het algemeen:
- Siliciumgehalte van 99,9%
- Regelbare deeltjesgrootte variërend van 0,2 tot 2 micron
- Sfericiteit boven 95%
Lage straling (uraniumgehalte < 0,5 ppb)
Conclusie
Verschillende toepassingsgebieden hebben verschillende kwaliteitsvereisten voor siliciumpoeder. Daarom is het bij het selecteren van siliciumpoeder voor een bepaalde toepassing essentieel om rekening te houden met de behoeften van downstream-industrieën, evenals factoren zoals kosten, efficiëntie en prestaties. Het kiezen van het juiste type siliciummicropoeder, samen met het juiste modificatieproces en de juiste formule, is cruciaal.
Met de voortdurende vooruitgang van de Chinese economie en maatschappij zal onderzoek naar de toepassing van siliciumpoeder zich steeds meer richten op hightechgebieden zoals hoogwaardige koperbeklede laminaten, hoogwaardige coatings, hoogwaardige kleefstoffen en isolatiematerialen gemaakt van bolvormig siliciumpoeder. Verfijning en functionele specialisatie worden naar verwachting de belangrijkste trends in de toekomstige toepassing van siliciummicropoeder.
Als je geïnteresseerd bent in straalmolens om siliciumpoeder te maken, alstublieft contacteer EpicNeem voor meer informatie contact op met het technische team van.