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硅微粉的加工技术与市场开发(二)

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硅微粉的加工技术与市场开发(二)

发布日期:2009-10-11 00:00 来源:http://www。jrsyyj。com 点击:

       硅微粉的加工技术与市场开发

                                                                邱 富 仁

2、硅微粉产品的应用领域

2。1、一般硅微粉产品的应用领域

作为填料或辅料可用于以下方面:

陶瓷、冶金熔剂、铸造及金属表面处理;

电子元器件封装

橡胶;

工程塑料;

高档油漆、防腐涂料;

电焊条涂层;

建筑砂浆及高强混凝土骨料;

高级耐火材料;

太阳能光电池、军用天线反射罩;

牙用材料;

环保及油井加压等。

2.2、球形硅微粉产品的应用领域

超大规模和甚大规模集成电路塑封料;

超大规模电子显像;

精细化工;

广西11选5可擦写光盘及大面积电子基板;

特种陶瓷及特种橡胶;

航空、航天工程等。

2。3、纳米SiO2产品的应用领域

橡胶、油漆涂料、电子封装材料、硅基基板、功能化学纤维、功能塑料、高级陶瓷、特种耐火材料、密封胶、粘结剂、化工、医药、农药、高分子复合材料、玻璃钢、化妆品、油墨、农业种子处理剂及消防的干粉灭火剂等。

3、硅微粉的加工技术

3。1、生产硅微粉用硅质材料

工业上把符合质量要求的,可加工成石英砂或粉体的石英砂岩、石英岩、脉石英等岩石以及天然的石英砂统属为硅质原料。我国目前生产硅微粉的原料主要采用脉石英矿床。脉石英矿床可分为:伟晶岩型、热液石英脉型和层控型(侧分泌或地下热水),而以伟晶岩型为最佳。

3。2、硅微粉加工用设备

我国目前硅微粉生产企业几乎全部套用非矿加工领域的传统设备,如粉碎、分级、提纯、干燥等,而国外同行则基本使用自己研发的专用设备。随着我国微电子工业、国防工业及其它高新技术的飞速发展,要求硅微粉必须满足高纯、超细及球形化的要求。所以,粉体加工过程的污染、粒度控制、纯度控制、放射性元素控制等诸多问题的解决,必须依赖于带有特定要求的专用设备的研制。

广西11选53.3、硅微粉加工的控制技术与生产环境

我国硅微粉产品质量与国外存在较大差距的原因有三:其一,缺乏专用设备;其二,极少有企业在工艺过程采用在线控制技术,基本上还是靠经验操作,这就难免造成产品质量的不稳定;其三,生产环境简陋,而国外的生产车间不仅环境整洁,而且都处于负压状态,基本上能达到10万级的洁净度。

高纯超细硅微粉主要用于超大规模集成电路的塑封料,其纯度直接影响其介电绝缘性能,是产品最关键的指标之一。表征该项目的主要理化指标为:SiO2含量、导电离子的含量,包括:Fe3+、CI-、Na+以及水萃取液的电导率。在有条件的情况下,建议采用在线检测和自动控制,也可以采取离线手控方式。

4、硅微粉市场

4。1硅微粉市场的需求量及发展预测

据2005年初步统计,国内对普通硅微粉需求量在30万吨左右,球形硅微粉约30000吨,微纳米级SiO2粉体约5万吨。据预测,上述产品的国内销售量到2010年将分别达到80、5、12万吨。据资料显示:2005年全世界仅橡胶乘用车轮胎行业需微纳米SiO2即达到50万吨,其中欧洲约19万吨;对球形硅微粉的需求量约5万吨。上述产量的增幅大约在每年10%左右。

4.2、硅微粉潜在市场的分析

由于我国对硅微粉的应用研究滞后,所以国内的硅微粉应用领域还仅限于电工级填料,低端电子元器件封装以及冶金、陶瓷等行业。大规模集成电路用环氧塑封料中的高纯硅微粉有50%以上依赖进口,而球形硅微粉则全部依赖进口。而目前国外的高纯超细硅微粉已普遍应用于功能橡胶、功能塑料、功能纤维、功能涂料及医药等领域,且用其对传统产品进行大规模的更新换代。作为我国支柱产业的制造业,正面临着一个技术创新的关键时刻,新材料作为高新技术的组成部分,是高新技术发展的基础先导和支柱。高技术硅微粉具有巨大的潜在市场,它的开发关系到国民经济、社会发展和国家安全,也是一项国家综合实力的标志。

4.3、国内硅微粉的生产现状

由于我国盛产石英,并且矿源分布较广,因此在全国范围内大小不同的硅微粉生产厂很多,基本上都属于乡镇企业,但绝大多数规模小、品种单一、设备简陋、工艺粗放、不具备深加工的能力,真正能够生产高纯超细硅微粉的很少。这些生产厂家主要集中于江苏省的连云港、徐州、浙江湖州以及河北、青海等地。其主打产品集中在600目以下。

受国内微电子工业飞速发展的拉动,球形硅微粉的用量与日俱增。由于国外对我国球形硅微粉生产技术与专用设备的引进实行严密垄断与封锁,国内的一些研究单位如:武汉大学、清华大学、南京大学都在着手攻关。但目前都处于科研、小试阶段。惟有江苏省连云港市晶瑞石英工业开发研究院,在国内率先采用高频等离子体制备高纯球形硅微粉获得成功,同时由该院制订出我国第一个球形硅微粉企业标准,并于2005年8月20日正式通过国家建材工业协会组织的部级鉴定。其鉴定结论是:该项目的技术水平居国内领先,产品的主要性能达到国际先进水平;可以替代进口,有望突破国外的技术壁垒。

该院已建成50 t/a的中试生产线,并计划于2008年在长三角和珠三角地区建设千吨级球形硅微粉产业化基地,以促进我国电子封装行业和其它高新技术的进步和发展。

5、结束语

随着我国微电子工业与高新技术飞速发展,高纯、超细和球形化硅微粉的需求量每年都在以20%的比例递增。但国内的硅微粉生产企业由于受技术与资金限制,缺乏专用设备、缺乏对工艺流程的监测与控制、加之生产环境恶劣,因而造成产品质量不高,且不稳定,真正意义上的球形硅微粉和纳米SiO2的生产还几乎处于空白状态。同时,硅微粉广阔的潜在市场亟待开发。可谓硅微粉行业商机无限。


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