Lydyto silicio dioksido mikromilteliai (Fused Silica Micropowder) yra didelio -grynumo, labai vienoda neorganinė nemetalinė medžiaga, kurią daugiausia sudaro silicio dioksidas (SiO₂). Dėl jo cheminės sudėties ir fizinių savybių jis plačiai naudojamas elektroninėse pakuotėse, ugniai atspariose medžiagose, keramikos gamyboje ir optiniuose įrenginiuose. Šiame straipsnyje bus išsamiai aprašyti pagrindiniai lydyto silicio dioksido mikromiltelių komponentai ir pagrindinės savybės.
Pagrindinė cheminė sudėtis: didelio{0}}grynumo silicio dioksidas (SiO₂)
Pagrindinis lydyto silicio dioksido mikromiltelių komponentas yra silicio dioksidas (SiO₂), paprastai viršijantis 99,5 %, o kai kurių aukščiausios klasės produktų grynumas yra 99,9 % ar didesnis. Šis didelio -grynumo SiO₂ gaunamas iš natūralaus kvarcinio smėlio arba sintetinio kvarco. Jis išlydomas aukštoje temperatūroje (paprastai tarp 1700 ir 2100 laipsnių) ir greitai atšaldomas, kad susidarytų amorfinė (ne{8}}kristalinė) struktūra. Smulkaus šlifavimo ir klasifikavimo procese gaunami įvairaus dydžio dalelių mikromilteliai. Kadangi dauguma metalinių priemaišų (pvz., geležies, aliuminio ir kalcio) pašalinamos lydymosi proceso metu, lydyto silicio dioksido milteliuose priemaišų kiekis yra labai mažas. Visų pirma, pereinamųjų metalų oksidų, tokių kaip Fe2O3, Al2O3, Na2O ir K₂O, kiekis paprastai kontroliuojamas žemiau dešimčių ppm (miljoninių dalių), užtikrinant puikią medžiagos elektros izoliaciją ir cheminį stabilumą.
Kristalinė struktūra: Amorfinis SiO₂
Skirtingai nuo kristalinio silicio dioksido (pvz., kvarco kristalo), lydyto -klasio silicio dioksido milteliai turi amorfinę (amorfinę) struktūrą, o tai reiškia, kad jų atomų išsidėstymas pasižymi trumpo-atstumo tvarka ir ilgo nuotolio{2}}netvarka. Dėl šios struktūros lydyto -klasio silicio dioksido milteliai turi šias savybes:
1. Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas (maždaug 0,5 × 10⁻⁶/laipsnis), todėl jis yra mažiau jautrus įtrūkimams aukštoje-temperatūroje ir tinkamas naudoti aukštoje -temperatūroje.
2. Puikus atsparumas šiluminiam smūgiui, leidžiantis be gedimų atlaikyti drastiškus temperatūros svyravimus. 3.
Dėl puikaus šviesos pralaidumo (ypač UV srityje) jis vertingas optiniam naudojimui.
Priešingai, kristalinis silicio dioksidas (pvz., kristobalitas arba tridimitas) aukštoje temperatūroje gali keistis fazėmis, todėl gali padidėti tūris ir sumažėti medžiagos stabilumas. Todėl lydyto-rūšio amorfinio silicio dioksido milteliai turi pranašumų tais atvejais, kai reikia didelio stabilumo.
Dalelių dydžio pasiskirstymas ir paviršiaus savybės
Lydyto -klasio silicio dioksido miltelių dalelių dydis paprastai svyruoja nuo 0,1 μm iki 100 μm, priklausomai nuo naudojimo. Taikant tokius metodus kaip frezavimas oro srautu, rutulinis frezavimas ar cheminė sintezė, jo dalelių dydžio pasiskirstymas gali būti manipuliuojamas, kad atitiktų tikslius įvairių pramonės šakų reikalavimus. Pavyzdžiui:
•Ypatingai smulkūs silicio dioksido milteliai, mažesni nei 1 μm, dažnai naudojami elektroninių pakuočių pramonėje, siekiant pagerinti užpildymo koeficientą ir izoliacijos savybes.
• Ugniai atsparioje pramonėje gali būti naudojamos stambesnės dešimčių mikronų dalelės, siekiant padidinti medžiagos atsparumą dilimui. Be to, lydyto -klasio silicio dioksido miltelių paviršiuje paprastai yra nedidelis kiekis silanolio (Si-OH) grupių, kurios gali turėti įtakos jų sukibimui su dervomis ar kitomis matricos medžiagomis. Todėl tam tikrose srityse (pvz., epoksidinės dervos mišiniuose) reikia modifikuoti paviršių (pavyzdžiui, apdoroti silano jungiamąja medžiaga), kad būtų optimizuotas jo sklaidymas ir sąsajų suderinamumas.
Kitų smulkių komponentų poveikis
Nors lydyto -klasio silicio dioksido milteliai daugiausia sudaryti iš didelio -grynumo SiO₂, labai nedideli kiekiai kitų komponentų (pvz., TiO2, B2O3, P2O5), pvz., TiO2, B₂O3 ir P₂O3 ir P₂O₅, gali būti naudojami kaip priedas, šilumos laidumo indeksas ir priedas. arba mechaninis stiprumas. Tačiau šių komponentų kiekis paprastai griežtai kontroliuojamas iki 1 %, kad būtų išvengta neigiamo poveikio bendroms medžiagos savybėms.
Išvada
Fusion{0}}klasio silicio dioksido milteliai daugiausia sudaryti iš didelio-grynumo amorfinio silicio dioksido (SiO₂). Dėl puikaus cheminio stabilumo, mažo šiluminio plėtimosi ir gerų izoliacijos savybių jis yra pagrindinė medžiaga daugelyje aukštųjų technologijų{3}}sritys. Tiksliai kontroliuojant grynumą, dalelių dydį ir paviršiaus savybes, lydyto -klasio silicio milteliai gali atitikti griežtus pramonės, pvz., elektronikos, optikos ir ugniai atsparių medžiagų, reikalavimus. Ateityje, tobulėjant medžiagų mokslui, jo taikymo sritis bus dar labiau išplėsta.
