Įprasti silicio dioksido milteliai yra neorganinių, nemetalinių miltelių medžiaga, pagaminta iš natūralaus kvarco arba lydyto kvarco smulkinimo, gryninimo ir malimo proceso metu. Pagrindinis jų komponentas yra silicio dioksidas (SiO₂), paprastai viršijantis 99 %. Jis pasižymi puikiu cheminiu stabilumu, dideliu kietumu, mažu šiluminio plėtimosi koeficientu ir geromis izoliacinėmis savybėmis, vaidina svarbų vaidmenį įvairiose pramonės srityse.
Pagrindinės charakteristikos
Įprasti silicio dioksido milteliai atrodo kaip balti arba beveik{0}}balti milteliai su įprastomis arba netaisyklingomis daugiakampėmis dalelėmis. Jo dalelių dydžio pasiskirstymo diapazonas yra platus ir gali būti reguliuojamas iki mikronų ar net submikronų, priklausomai nuo taikymo. Jo kietumas pagal Mosą yra 7, o tankis – maždaug 2,65 g/cm³. Jis taip pat turi mažą šilumos laidumą ir šiluminio plėtimosi koeficientą, pasižymi puikiu atsparumu aukštai -temperatūrai, išlieka stabilus esant 800–1000 laipsnių temperatūrai. Be to, silicio dioksido milteliai mažai sugeria alyvą ir gerai disperguoja, todėl gali sudaryti stabilius kompozitus su įvairiomis dervomis, gumomis ir keraminėmis matricomis.
Gamybos procesas
Įprastų silicio dioksido mikromiltelių gamyba paprastai apima šiuos pagrindinius veiksmus:
1. Žaliavos pasirinkimas: kaip žaliava naudojamas didelio-grynumo natūralus kvarcinis smėlis arba lydytas kvarcas, užtikrinantis mažiausiai 99 % SiO₂ kiekį, griežtai kontroliuojant priemaišų, tokių kaip geležis, aliuminis ir kalcis, kiekį.
2. Smulkinimas ir grubus šlifavimas: iš pradžių žaliavai rafinuoti naudojamas mechaninis smulkinimas, o po to toliau šlifuojama iki tikslinio dalelių dydžio, naudojant rutulinį arba Raimondo malimą.
3. Valymas: rūgštinis plovimas, magnetinis atskyrimas arba flotacija naudojami metalinėms priemaišoms pašalinti ir produkto grynumui bei baltumui pagerinti.
4. Klasifikavimas ir pakavimas: Dalelių dydžio pasiskirstymas kontroliuojamas naudojant oro srauto arba hidraulinio klasifikavimo metodus, o galiausiai, išlaikius bandymą, produktas sandariai uždaromas ir supakuojamas.
Pagrindinės programos
1. Elektroninės pakavimo medžiagos
Elektronikos pramonėje paprasti silicio dioksido mikromilteliai yra plačiai naudojami kaip užpildas epoksidinio liejimo mišinio (EMC), variu plakiruoto laminato (CCL) ir elektroninių mišinių užpildymui. Didelė užpildymo talpa žymiai pagerina medžiagų šilumos laidumą, atsparumą drėgmei ir mechaninį stiprumą, taip pat sumažina šiluminio plėtimosi koeficientą ir padidina elektroninių komponentų stabilumą ir patikimumą.
2. Dangos ir dažai
Silicio dioksido milteliai gali būti naudojami kaip antikorozinių dangų,-dėvėjimuisi atsparių ir izoliacinių dangų funkcinis užpildas, pagerinantis dangos kietumą, atsparumą korozijai ir atsparumą oro sąlygoms. Maža alyvos absorbcija ir geras dispergavimas padeda optimizuoti dangos reologines savybes ir sumažina nuosėdų susidarymą.
3. Ugniai atsparios medžiagos ir keramika
Dėl puikaus{0}}atsparumo aukštai temperatūrai ir cheminio inertiškumo silicio dioksido milteliai dažnai naudojami kaip ugniai atsparių plytų, liejinių ir keraminių korpusų priedas, siekiant pagerinti medžiagos tankį, atsparumą šiluminiams smūgiams ir tarnavimo laiką.
4. Guma ir plastikai
Gumos pramonėje silicio dioksido milteliai gali būti naudojami kaip sutvirtinantis užpildas arba užpildas, siekiant pagerinti gumos gaminių atsparumą dilimui, atsparumą plyšimui ir matmenų stabilumą. Plastiko pramonėje jis gali padidinti kompozitinių medžiagų standumą, sumažinti susitraukimą ir pagerinti atsparumą karščiui.
Kokybės standartai ir klasifikacija
Įprasti silicio dioksido mikromilteliai paprastai skirstomi į skirtingas klases, atsižvelgiant į dalelių dydį, grynumą ir taikymo reikalavimus, pavyzdžiui, bendroji pramoninė, elektroninė ir dangos rūšis. Pramoninių -klasės gaminių grynumo reikalavimai yra palyginti žemi (SiO₂ didesnis nei 98 %) ir yra tinkami naudoti tokiose pramonės šakose kaip statybinės medžiagos ir liejimas. Kita vertus, elektroninės kokybės silicio dioksido mikromilteliai turi atitikti aukštesnius grynumo standartus (SiO₂ didesnis arba lygus 99,5 %) ir kontroliuoti sunkiųjų metalų bei chlorido jonų kiekį, kad atitiktų aukščiausios klasės elektroninių pakuočių poreikius.
Plėtros tendencijos
Plėtojant aukštųjų -technologijų pramonę, įprastų silicio dioksido mikromiltelių paklausa ir toliau auga. Ateityje jo gamybos technologija bus plėtojama siekiant itin smulkaus šlifavimo, paviršiaus modifikavimo ir didelio gryninimo, kad atitiktų aukštesnės klasės taikomųjų programų, pvz., 5G ryšio medžiagų, naujų energijos įrenginių ir kosmoso komponentų, poreikius. Kartu aplinkai nekenksmingų gamybos procesų skatinimas taip pat taps pagrindine pramonės plėtros kryptimi.
Apibendrinant galima teigti, kad įprasti silicio dioksido mikromilteliai dėl savo puikių fizinių ir cheminių savybių bei plataus pritaikomumo tapo nepakeičiama pagrindine medžiaga šiuolaikinėje pramonėje, o jų pritaikymas nuolat plečiasi, skatinamas technologinių naujovių.
