中國粉體網(wǎng)訊  球形硅微粉的制備方法主要包括物理法,、化學(xué)法及物理化學(xué)法,。其中，物理制備方法主要包括火焰成球法,、高溫熔融噴射法,、等離子體法、高溫煅燒球形化等,；化學(xué)制備方法主要包括氣相法,、水熱合成法、自蔓延低溫燃燒法,、溶膠-凝膠法,、沉淀法和微乳液法等。目前市場(chǎng)中能夠達(dá)到量產(chǎn)條件的球形硅微粉主要有三種技術(shù)路徑,，即火焰熔融球形硅微粉,，直燃/VMC法球形硅微粉和化學(xué)合成球形硅微粉。

全球硅微粉龍頭集中于日本,，日本龍森,、電化,、新日鐵三家公司的硅微粉產(chǎn)品在世界上占據(jù)了70%以上的市場(chǎng)份額，雅都瑪公司則以其先進(jìn)工藝在1微米以下球形硅微粉市場(chǎng)有著舉足輕重的地位,。國內(nèi)具有代表性的球形硅微粉企業(yè)包括聯(lián)瑞新材,、壹石通、華飛電子,、錦藝新材,、益新科技等。

日本公司在硅微粉市場(chǎng)特別是技術(shù)壁壘更高的電子級(jí)硅微粉市場(chǎng)技術(shù)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富,，具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),。日系領(lǐng)先企業(yè)長(zhǎng)期以來占據(jù)球形硅微粉市場(chǎng)的技術(shù)主導(dǎo)地位，近年來日廠商逐漸調(diào)整產(chǎn)品重心,，收縮火焰熔融法球形硅產(chǎn)能和研發(fā)投入,，將產(chǎn)能和研發(fā)重心聚焦于VMC法等球形硅上，目前火焰法球形硅微粉市場(chǎng)主要由國內(nèi)廠商占據(jù),。

龍頭企業(yè)球形硅微粉生產(chǎn)工藝

 日本電化株式會(huì)社（Denka）

日本電化株式會(huì)社為全球性的化學(xué)工業(yè)企業(yè),，業(yè)務(wù)涵蓋無機(jī)化學(xué)品、有機(jī)化學(xué)品和電子材料,、醫(yī)藥等領(lǐng)域,，為全球主要球形二氧化硅生產(chǎn)商。

電化熔融硅石(DF)球狀(FB·FBX)

來源：日本電化學(xué)株式會(huì)社

日本電化學(xué)株式會(huì)社主要采用火焰熔融法生產(chǎn)球形硅微粉,，公司的電化熔融硅石(DF)球狀(FB·FBX)產(chǎn)品是將粉碎的原料硅石在高溫的火焰中熔融,，利用表面張力而球狀化的熔融硅石。

日本龍森公司（TATSUMORI）

日本龍森株式會(huì)社成立于1963年10月,，主營二氧化硅等填料的開發(fā),、制造和銷售，是全球主要的球形二氧化硅生產(chǎn)商,，其生產(chǎn)基地和分支機(jī)構(gòu)分布在日本,、馬來西亞、新加坡,、美國等國家,。

低 α 射線超高純度球形二氧化硅填料

來源：日本龍森公司

日本龍森公司（TATSUMORI）主要采用火焰熔融法生產(chǎn)球形硅微粉。

日本新日鐵（Nippon）

日本新日鐵致力于封裝材料的研發(fā)和生產(chǎn),，產(chǎn)品應(yīng)用于大規(guī)模,、超大規(guī)模集成電路封裝及電子元器件、高壓電器件的絕緣澆注,、高級(jí)橡膠輪胎,、高檔油墨等領(lǐng)域。

該公司是世界上最先利用熔射法，使真球狀微粒子制造技術(shù)在大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)中得以實(shí)現(xiàn)的材料供應(yīng)商,，其生產(chǎn)的球形硅微粉具有單分散,、表面光滑,、流動(dòng)性好,、介電性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)低,，電絕緣性好,，在氧化中形成多層保護(hù)層，具有良好的力學(xué)性能和抗高溫抗氧化性能等特點(diǎn),。

日本雅都瑪（Admatechs）

日本雅都瑪主營球形二氧化硅,、球形氧化鋁、氧化物陶瓷粉及其加工產(chǎn)品的制造和銷售,。目前,，雅都瑪使用專利制造方法制造和銷售球形氧化物細(xì)顆粒 Admafine（二氧化硅和氧化鋁），是用作半導(dǎo)體封裝膠,、尖端工業(yè)產(chǎn)品和日用品不可或缺的材料的功能賦予劑,。

雅都瑪?shù)腁DMAFINE產(chǎn)品由微小的球形氧化物顆粒組成，該顆粒是使用VMC方法對(duì)金屬粉末進(jìn)行氧化而產(chǎn)生的,。由于表面無孔,，水分含量非常低，并且由于粉末之間沒有很強(qiáng)的粘附力,，因此分散性非常好,。由于粒度分布窄，混合控制也很容易,。

VMC法的原理

來源：日本雅都瑪

VMC法最初由Admatechs開發(fā),。它利用金屬粉末的爆燃來產(chǎn)生球形氧化物顆粒。當(dāng)金屬粉末撒在氧氣流中并點(diǎn)燃時(shí),，由于反應(yīng)熱,，產(chǎn)生的氧化物會(huì)變成蒸汽或液體。冷卻后,，會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的氧化物顆粒,，即“ADMAFINE球形顆粒”,。

熔融法生產(chǎn)球形二氧化硅

來源：日本雅都瑪

雅都瑪?shù)腁DMAFUSE是平均粒徑為5至30μm的球形無定形二氧化硅產(chǎn)品,，采用熔融法生產(chǎn)。在熔融法中,，破碎的二氧化硅晶體被裝入熔化爐中,，以允許通過表面張力形成球體。

聯(lián)瑞新材

來源：聯(lián)瑞新材

江蘇聯(lián)瑞新材料股份有限公司一直專注于電子級(jí)硅微粉產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,，是國內(nèi)規(guī)模領(lǐng)先的電子級(jí)硅微粉企業(yè),，在覆銅板和環(huán)氧塑封料領(lǐng)域的應(yīng)用始終保持在70%以上。公司持續(xù)推出多種規(guī)格低CUT點(diǎn)Lowα微米/亞微米球形硅微粉,、高頻高速覆銅板用低損耗/超低損耗球形硅微粉等產(chǎn)品,。

火焰法制備球形硅微粉

來源：聯(lián)瑞新材招股說明書

聯(lián)瑞新材通過十余年的研究開發(fā)掌握的高溫球化技術(shù)，攻克了火焰法制備電子級(jí)球形硅微粉過程中的粘壁,、積炭,、粘聚等一系列技術(shù)難題和瓶頸，公司承擔(dān)的“火焰法制備球形硅微粉成套技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)及在集成電路的應(yīng)用”突破國外“卡脖子”技術(shù)封鎖,，榮獲中國建材聯(lián)合會(huì)/中國硅酸鹽學(xué)會(huì)科技進(jìn)步類一等獎(jiǎng),。

錦藝新材

蘇州錦藝新材料科技股份有限公司于2005年創(chuàng)立，致力于提供高端無機(jī)非金屬粉體新材料應(yīng)用解決方案,，是一家集研發(fā),、生產(chǎn)、銷售,、技術(shù)服務(wù)為一體的國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè),。

高性能球形硅微粉生產(chǎn)工藝流程圖

來源：錦藝新材招股說明書

錦藝新材的球形硅微粉制備技術(shù)有：火焰球硅制備技術(shù)、直燃球硅制備技術(shù)和化學(xué)合成球硅制備技術(shù),。

錦藝新材球形硅微粉核心技術(shù)及主要產(chǎn)品

錦藝新材三種球形硅微粉不同工藝路線對(duì)比

火焰法：錦藝新材Q系列球硅產(chǎn)品由高純石英粉經(jīng)高溫熔融,、球化、超細(xì)分級(jí),、表面處理等多工藝制造而成,。公司在行業(yè)成熟的火焰熔融球化工序基礎(chǔ)上，通過自主形成的火焰熔融原料的干粉超分散技術(shù),、球形粉體級(jí)配,、針對(duì)性改性等技術(shù)，同時(shí)優(yōu)化火焰熔融產(chǎn)線,，形成了具有一定性能優(yōu)勢(shì)的體系化火焰熔融球硅技術(shù),。

直燃法球硅工藝

來源：錦藝新材招股說明書

直燃法：錦藝新材BQ系列球硅產(chǎn)品為單質(zhì)硅經(jīng)燃燒、氣化凝結(jié)而成,，再經(jīng)提純,、超細(xì)分級(jí)、表面處理等工藝制造而成,。公司與供應(yīng)商合作研發(fā),，依托該相關(guān)原理制得相關(guān)球硅原粉，并且通過燃燒器和冷凝器的特殊設(shè)計(jì),，有效解決球化過程中空心球較多的問題,。此后,，針對(duì)原粉存在大球，以及粉體表面羥基較多的問題,，公司通過自主研發(fā)的除大球和除羥基技術(shù),，去除過大的粉體，并有效降低粉體表面羥基含量,。另外,，由于直燃法球硅粒徑屬于亞微米級(jí)別，粉體易團(tuán)聚并影響表面改性效果,，公司針對(duì)性開發(fā)納米物理隔離改性技術(shù),，能夠有效避免粉體團(tuán)聚。

化學(xué)合成法：錦藝新材SE系列球硅產(chǎn)品經(jīng)過化學(xué)合成,、表面處理、超細(xì)分級(jí)等多種工藝制造而成,。公司自主形成自主形成的梯度煅燒和高壓解聚技術(shù)和高效合成技術(shù),。

益新科技

蘭陵縣益新礦業(yè)科技有限公司是一家專業(yè)從事硅基新材料及高導(dǎo)熱散熱材料球形化研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的民營企業(yè)。

來源：益新科技

益新科技通過自主研發(fā)的熔融球化爐,，對(duì)石英礦石進(jìn)行制粉加工,，然后再對(duì)角形粉進(jìn)行火焰熔融成球，變成球形硅微粉,，廣泛應(yīng)用于觸控模組,、航空航天、特種陶瓷,、微電子,、新能源等諸多領(lǐng)域。公司在國內(nèi)率先打破國際技術(shù)封鎖,，自主創(chuàng)新掌握熔融球化爐技術(shù),，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

參考來源：

聯(lián)瑞新材招股說明書,、錦藝新材招股說明書,、各公司官網(wǎng)

李勇等.球形硅微粉制備方法與應(yīng)用研究

謝強(qiáng)等.火焰熔融法制備電子封裝用球形硅微粉制備與表征

中國粉體網(wǎng).《中國球形二氧化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023~2025）》

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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