硅微粉是一種先進的無機非金屬材料，從形貌上可分為角形硅微粉和球形硅微粉。球形二氧化硅以高純二氧化硅粉體材料為原材料，經過球形化處理、氣流磨等工序制備而成，具有粒徑均一、球形化率高、高流動性、絕緣性能好、低磁性異物、低介電常數、低介質損耗、線性膨脹系數小等一系列優良特性。硅微粉是由結晶石英、熔融石英等為原料，經研磨、精密分級、除雜等工藝加工而成的二氧化硅粉體，廣泛應用于覆銅板、環氧塑封料、電工絕緣材料、橡膠、塑料、涂料、膠黏劑、人造石、蜂窩陶瓷、化妝品等多個領域。　　　　1、覆銅板　　　　目前，應用于覆銅板的硅微粉可分為結晶硅微粉、熔融硅微粉、球形硅微粉及復合硅微粉。覆銅板內樹脂的填充重量比在50%左右，硅微粉在樹脂中的填充率一般為30%，即覆銅板中硅微粉填充重量比約15%。　　　　硅微粉作為無機填料應用在覆銅板中，對覆銅板的熱穩定性、剛度、熱膨脹系數、熱傳導率等方面的性能有一定的改善，從而有效提高電子產品可靠性和散熱性，且具備良好的介電性能，能夠提高電子產品中的信號傳輸速度和質量。　　　　其中，結晶硅微粉價格較低，可應用于生產要求較低的行業，例如空調、冰箱、洗衣機及臺式電腦等家電用覆銅板中；智能手機、平板電腦、汽車、網絡通信及工業設備等所用的覆銅板對介電系數和線性膨脹系數有一定要求，一般使用熔融型硅微粉；而超級計算機、5G通信等高頻高速覆銅板要求具備低傳輸損耗、低傳輸延時、高耐熱性、高可靠性等特性，則需要采用低介電、低損耗的球形硅微粉作為關鍵功能填料，并要求粉體雜質含量低、實現高填充率。　　　　2、環氧塑封料　　　　硅微粉是環氧塑封料（EMC）最主要的填料劑，占比約為60%-90%，環氧塑封料性能提升均需通過提升硅微粉性能實現，故對硅微粉粒度、純度以及球形度有更高要求。　　　　中低端環氧塑封料多采用角形硅微粉，而高端環氧塑封料主要以球形硅微粉為主。如分立器件和小型集成電器使用的塑封料主要是以結晶、熔融型硅微粉為填料；高熱導型封裝功率器件使用的塑封料主要以結晶硅微粉和其他高導熱材料為填料；對于低膨脹型、低翹曲型封裝大規模集成電路使用的塑封料主要以球形硅微粉為填料；低模量型封裝存儲器等器件使用的塑封料主要以低射線球形硅微粉為填料。　　　　據測算，我國2022半導體封裝用球形硅微粉需求為7.1萬噸，隨著先進封裝占比進一步提升，預計2025年將達到9.3萬噸，CAGR達9.25%，以球形硅微粉價格1.5萬元/噸計算，2025年市場規模將近15億元。　　　　3、電工絕緣材料　　　　硅微粉用作電工絕緣產品環氧樹脂絕緣封填料，能夠有效降低固化物的線性膨脹系數和固化過程中的收縮率，減小內應力，提高絕緣材料的機械強度，從而有效改善和提高絕緣材料的機械性能和電學性能。 4、橡膠　　　　硅微粉具有粒度小、比表面積大、耐熱與耐磨性能好等優點，可提高橡膠復合材料的耐磨性、拉伸強度與模量、高撕裂等性能，然而，硅微粉表面含有大量的酸性硅醇基團，如不經過改性處理，將導致硅微粉在橡膠中分散不均勻，并且酸性基團易與堿性促進劑反應，延長橡膠復合材料的硫化時間。　　　　目前，硅微粉改性應用于橡膠的研究中，主要以硅烷偶聯劑改性為主，如苯基三甲氧基硅烷、乙烯三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、（3-氨基丙基）三甲氧基硅烷等。　　　　5、塑料　　　　硅微粉作為填料在制作塑料的過程中可用于聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯醚（PPO）等材料中，廣泛應用于建筑、汽車、電子通信、絕緣材料、農業、日常生活用品、國防軍工等多個領域。　　　　余志偉等以KH-550對粉石英進行改性，將改性后的粉石英與PE均勻混合制備PE塑料薄膜，可應用于農業大棚薄膜。結果表明，當粉石英的填充質量分數為8%-12%時，制備的農膜力學性能超過純樹脂薄膜，可滿足國家標準要求。章云采用硅烷偶聯劑對硅微粉進行改性，將改性后的硅微粉與聚苯醚材料混合，制備聚苯醚汽車塑料材料。結果表明，制備的材料具有硬度大、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等性能，能夠應用于汽車塑料制品。　　　　6、涂料　　　　硅微粉作為填料可用于涂料行業，不僅可以降低制備涂料的成本，而且能夠提高涂料的耐高溫、耐酸堿、耐磨性、耐候性等性能，可廣泛應用于建材、汽車、管道、五金、家用電器等領域。　　　　在建筑涂料方面，白文奎等將二氧化硅粉作為填料制備涂料，應用于建筑外墻漆，具有裝飾效果好、穩定性強、造價低等優點。袁睿等以超細硅微粉作為苯丙涂料填料制備建筑涂料。結果表明，當硅微粉添加質量分數達到35%以上時，涂料的耐堿性、耐洗刷次數、吸水率、反射率等性能都有明顯的改善。　　　　在乳膠涂料應用方面，選用的顏填料主要為鈦白粉，但鈦白粉價格昂貴且制備工藝復雜，因此，選用碳酸鈣、無水硫酸鈣、硅微粉等填料和鈦粉粉配合使用已成為乳膠涂料的研究熱點。汪鵬主等采用改性硅微粉代替部分鈦白粉作為填料用于乳膠涂料制備。結果表明，當復合粉體中鈦白粉和硅微粉的質量比為1:3時，所制得的乳膠涂料硬度大大提升，抗沖擊強度、柔韌性也有明顯改善。　　　　在環氧地坪涂料方面，硅微粉作為填料能夠提高環氧地坪涂料的耐磨、耐酸堿、耐高溫、機械強度等性能。胡高平等以不同粒徑的硅微粉作為填料與環氧樹脂、固化劑等原料進行混合制得耐強酸的環氧地坪涂料，且應用于冰乙酸蒸餾車間，可避免冰乙酸腐蝕地面造成的局部粉化現象。　　　　在阻燃絕緣涂料方面，劉綜旺等將活化硅微粉添加到不飽和聚酯樹脂中，制備聚酯絕緣漆。結果表明，活性硅微粉添加質量分數為35%時，絕緣漆的體積電導率、吸水性、力學強度得到明顯改善。　　　　7、膠黏劑　　　　硅微粉作為無機功能性填充材料，填充在膠粘劑樹脂中可有效降低固化物的線性膨脹系數和固化時的收縮率，提高膠粘劑機械強度，改善耐熱性、扛滲透性和散熱性能，從而提高粘結和密封效果。　　　　硅微粉粒度分布會影響膠粘劑的粘度和沉降性，從而影響膠粘劑使用的工藝性和固化后的線性膨脹系數，因此膠粘劑領域關注硅微粉在降低線性膨脹系數和提高機械強度方面的功能，對硅微粉外觀、粒度分布要求較高，并且通常采用平均粒徑為0.1微米-30微米之間的不同粒度產品進行復配使用。　　　　對硅微粉進行改性，之后應用于乙烯基硅膠中，隨著存放時間的延長，乙烯基硅膠的黏度穩定，產品穩定性好，強度高，可用于導熱硅膠、導熱墊片、齒科印模材料等領域。　　　　8、人造石英石　　硅微粉作為填料應用于人造石英板，不僅可以降低不飽和樹脂消耗量，而且對人造石英板的耐磨、耐酸堿、機械強度等性能有一定的改善，硅微粉在人造大理石的填充比例一般在30%左右。例如，劉會臣等提出將硅烷偶聯劑改性后的硅微粉應用于人造石英板中，可減少不飽和樹脂的用量，對降低人造石英板的加工成本具有一定的意義。　　　　9、汽車蜂窩陶瓷　　汽車尾氣凈化用蜂窩陶瓷載體和柴油發動機尾氣凈化用堇青石材料的汽車尾氣過濾器DPF（Diesel Particulate Filter），以氧化鋁、硅微粉等多種材料經混合、擠出成型、干燥、燒結等加工制得。　　　　熔融硅微粉的主要成分是SiO2，屬于無定形體結構，粒子超細，比表面積大，是硅酸鹽材料固相反應和燒結的礦化劑。硅微粉能夠作為堇青石的固相反應和胚體的燒結的礦化劑，能提高蜂窩陶瓷載體的強度，降低堇青石的熱膨脹系數，增強其使用壽命。球形硅微粉可以提高蜂窩陶瓷制品成型率、穩定性。硅微粉可以在蜂窩陶瓷等特種陶瓷行業進行廣泛應用，其在蜂窩陶瓷載體的重量占比約為13%。　　　　10、化妝品　　　　球形硅微粉流動性好，比表面積大，使其應用于口紅、粉餅、粉底霜等化妝品中，特點是：　　在粉狀產品如粉餅中能提高流動性和貯存的穩定性從而起到防結塊的作用；　　較小平均粒徑決定其良好的平滑性和流動性；　　較大比表面積使其具有更好的吸附性，能吸收汗液、香料、營養物，使化妝品配方更經濟；　　粉體的球形狀對皮膚有良好的親和性及觸感。　　另外，球形硅微粉易于化妝品其他組分配伍，無毒、無味，且自身為白色，尤其可貴的是其反射紫外線能力強、穩定性好，被紫外線照射后不分解，不變色，也不會與配方中其他組分發生反應，是防曬化妝品配料的良好選擇。　　　　化妝品用球形硅微粉的指標要求：一般要求硅含量達到99.9%；粒徑0.2-2μm可控；球形率在95%以上；低輻射（鈾含量＜0.5ppb）。　　　　硅微粉不同的應用領域對其質量要求存在差異，因此在選擇硅微粉應用時，應結合下游行業的需求，綜合成本、效能、性能等多方面因素進行考慮，選擇合適的硅微粉類型及改性工藝與配方。隨著我國經濟社會的不斷提高，硅微粉的應用研究將主要集中在以球形硅微粉為原料生產的高端覆銅板、高端涂料、高性能膠黏劑、絕緣材料等高技術領域，精細化和功能專業化將是未來硅微粉應用的主流方向。

15 2024/07

硅微粉生產廠家

廣東硅微粉具有高絕緣性、高熱穩定性、低熱膨脹系數、耐酸堿性、耐磨性等優良特性，可廣泛應用于電子、電工、玻璃纖維、橡膠塑料、涂料、日用化工等行業。在橡膠制品中，硅微粉作為一種無機粉體，可以經偶聯劑處理后填充于天然橡膠、順丁橡膠等膠料中，能夠提高硫化膠的硫化速度，對橡膠還有增進粘性的功效。尤其是超細級硅微粉（平均粒徑小于或等于4.5um），填充于膠料中，可以提高制品的物性指標，改善橡膠的加工性能，降低生產成本。此外，硅微粉還可以用于涂料行業，不僅可以降低制備涂料的成本，而且能夠提高涂料的耐高溫、耐酸堿、耐磨性、耐候性等性能。在蓄電池膠殼的生產中，硅微粉可以代替精制陶土、輕質碳酸鈣等粉體材料，填充量可達65%左右，并且可以顯著提高產品的物理機械性能，如外表平整光滑、硬度大、耐酸蝕、耐電壓、熱變形小、抗沖擊等性能。總之，硅微粉作為一種無機粉體材料，具有廣泛的用途和優良的性能，可以在許多領域中發揮重要作用。

06 2023/09

納米碳酸鈣表面改性技術

納米碳酸鈣是20世紀80年代發展起來的一種新型超細固體粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之間。由于納米碳酸鈣粒子的超細化，其晶體結構和表面電子結構發生變化，產生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子效應。由于納米碳酸鈣顆粒表面的親水疏油性以及高表面能特性導致其極易團聚，使得納米碳酸鈣在塑料等有機基體中分散不均，從而影響其在塑料等有機基體的應用效果。因此，納米碳酸鈣作為填充改性材料用于塑料等有機基體前，須進行表面改性，以提高其應用效果。表面性方法一、干法改性干法改性是指在干燥的環境下，將改性劑與納米碳酸鈣粉體進行高速混合，在機械力的作用下，改性劑形成一層薄層均勻地包覆在納米碳酸鈣顆粒表面，改性納米碳酸鈣不用經后期處理便可直接使用。常用的表面改性劑為偶聯劑，借助偶聯劑在納米碳酸鈣表面與有機高分子材料之間形成分子橋，從而使它們的相容性得到極大改善；此外使用偶聯劑還可增大填料的用量，改善體系的流變性能。干法表面改性的特點是工藝簡單，配方可靈活掌握；將碳酸鈣表面處理與下游工序串聯起來，生產效率高，且成本低、易于運輸，但是卻存在著改性不均勻，改性效果差且對改性設備要求高，較難達成產業化等缺陷。干法表面改性的注意事項：要有快速的攪拌，以使偶聯劑快速包覆于每一粒碳酸鈣顆粒；改性溫度要適宜，以利于包覆反應的進行；羥基的來源問題，如果碳酸鈣中水分含量較高，則偶聯劑將先與水反應，而不是與碳酸鈣表面的羥基反應，這就無法達到表面改性的目的。因此，必須保證快速分布、適宜溫度和不含水分這3個基本條件，才能發揮出偶聯劑的作用。二、濕法改性濕法改性是于一定溫度下，在納米碳酸鈣懸浮液中加入水溶性改性劑進行水浴加熱攪拌改性，使之充分接觸混合均勻，再經洗滌、干燥、烘干得到改性納米碳酸鈣。利用碳酸鈣在液相中比在氣相中更易分散、且加入分散劑后分散效果更好的特點，使碳酸鈣顆粒與表面改性劑分子的作用更均勻。碳酸鈣顆粒經濕法改性處理后，其表面能降低，即使經壓濾、干燥后形成二次粒子，也僅形成結合力較弱的軟團聚，有效地避免了干法改性中因化學鍵氧橋的生成而導致的硬團聚現象。濕法改性工藝比干法改性工藝更加復雜，表面改性劑的用量也稍多，但在質量方面卻具有明顯的優勢。三、原位表面改性原位表面改性是指將納米碳酸鈣制備及其表面改性兩個步驟在原位同步完成。即在化學法合成溶液體系中加入表面改性劑，在納米顆粒形成之前引入改性劑，在納米碳酸鈣顆粒長大的過程中，提供充足作用力抑制其生長，同時也能起到防止顆粒團聚的作用，最終獲得改性納米碳酸鈣。原位表面改性能有效的改善粒子團聚問題，同時改性劑作為有機物質不僅改變納米碳酸鈣的表面性能而且對納米碳酸鈣的成核與生長起到調控作用。四、納米碳酸鈣表面改性新技術 1.母料填料改性母料填料是一種新型填料，通過將一定比例的樹脂母料、碳酸鈣及表面活性劑混合，制得母粒填料的同時對碳酸鈣進行表面改性。根據所用基體樹脂的不同，常見的母料填料主要有聚乙烯蠟碳酸鈣母粒、無規則聚丙烯碳酸鈣母粒(APP母料)和樹脂碳酸鈣母粒填料等。 2.高能表面改性利用等離子體或高能射線(如X射線、γ射線等)進行改性的一種方法。等離子體對CaCO3粉體的表面改性主要是利用等離子體聚合技術，首先使單體活化產生氣相自由基，然后吸附在固體表面成為表面自由基，進而與等離子體或氣相原始單體發生聚合反應，在碳酸鈣表面形成聚合物薄膜，達到改性。

17 2023/07

超白碳酸鈣粉,白度高達98%,質量保證

碳酸鈣與所有的強酸發生反應,生成水和相應的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2) ,同時放出二氧化碳;在常溫(25℃)下,碳酸鈣在水中的濃度積為8. 7 ×10^29、溶解度為0.0014,碳酸鈣水溶液的pH值為9.5~10.2 ,空氣飽和碳酸鈣水溶液的pH 值為8.0~8.6。碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對密度為2.7~2.9 。輕質碳酸鈣的形狀根據碳酸鈣晶粒形狀的不同,可將輕質碳酸鈣分為紡錘形、立方形、針形、鏈形、球形、片形和四角柱形碳酸鈣,這些不同晶形的碳酸鈣可由控制反應條件制得。輕質碳酸鈣按其原始平均粒徑(d) 分為:微粒碳酸鈣(5μm)、微粉碳酸鈣(1~5μm)、微細碳酸鈣(0.1~1μm)、超細碳酸鈣(0.02~0.1μm)、超微細碳酸鈣(0.02μm)。是將石灰石等原料段燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為氫氧化鈣)，然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，最后經脫水、干燥和粉碎而制得，或者先用碳酸鈉和氯化鈣進行復分解反應生成碳酸鈣沉淀，然后經脫水、干燥和粉碎而制得。碳酸鈣的化學式為CaCO3。輕質碳酸鈣的沉降體積:2.5ml/g 以上，比表面積為5m2/g左右。輕質碳酸鈣顆粒微細、表面較粗糙,比表面積大,因此吸油值較高,為60~90ml/100g 左右。碳酸鈣粉性狀特點白色粉末或無色結晶。無氣味。無味。825℃分解為氧化鈣和二氧化碳。溶于稀酸而放出二氧化碳，不溶于及醇。有兩種結晶，一種是正交晶體文石，一種是六方菱面晶體方解石。方解石,有刺激性。 a 顆粒形狀規則，可視為單分散粉體，但可以是多種形狀，如紡錘形、立方形、針形、鏈形、球形、片形和四角柱形。這些不同形狀的碳酸鈣可由控制反應條件制得。 b 粒度分布較窄。 c 粒徑小，平均粒徑一般為1-3μm。要確定輕質碳酸鈣的平均粒徑，可用三軸粒徑中的短軸粒徑作為表現粒徑，再取中位粒徑作為平均粒徑。以后除說明外，平均粒徑，即指平均短軸粒徑。

27 2023/06

微硅粉主要作用？

微硅粉主要作用水泥或混凝土摻合劑微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可起到如下作用: 1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。 2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。 3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍。 4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。 5、是高強砼的必要成份，已有C150砼的工程應用。 6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性。 7、有效防止發生砼堿骨料反應。 8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時，更易生成莫來石相，使其高溫強度，抗熱振性增強。 9、具有極強的火山灰效應，拌合混凝土時，可以與水泥水化產物Ca(OH)2發生二次水化反應，形成膠凝產物，填充水泥石結構，改善漿體的微觀結構，提高硬化體的力學性能和耐久性。 10、微硅粉為無定型球狀顆粒，可以提高混凝土的流變性能。 11、微硅粉的平均顆粒尺寸比較小，具有很好的填充效應，可以填充在水泥顆粒空隙之間，提高混凝土強度和耐久性。耐火材料添加劑優質微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。在高溫陶瓷領域，如:氧化物結合碳化硅制品，高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料，電磁窯用剛玉莫來石推板，高溫耐磨材料及制品，剛玉及陶瓷制品，賽龍結合制品等，微硅粉的使用具有高流動性、低蓄水量、高致密度和高強度等特點。冶金球團粘合劑微硅粉用水調和制球團后進行自然干燥或燒結，不另加粘結劑，球團中雜質很少，可返回電爐作為冶煉材料。化工產品分散劑為了防止某些化工合成粉體結塊，可用微硅粉取代較貴的處理材料，代替部分分散隔離及或增加效果，廣泛用于微細農藥、化肥、滅火劑等產品。

30 2023/05

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佛山市睿瀟天環保新材料有限公司

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