中國粉體網訊 由中國粉體網主辦的“2025國際硅材料產業(yè)展覽會”于4月23-25日在南京國際博覽中心成功舉辦,。展會期間,,我們邀請到河南大學牛利永副教授做客“對話”欄目,,聊一聊球形二氧化硅粉體的制備與應用,。
牛教授于2016年在香港理工大學獲得博士學位,,2016年8月至今在河南大學工作,。主要從事納米雜化材料規(guī)模化制備及應用研究,,包括納米潤滑材料,、金屬微納材料、導熱/封裝納米填料等,。
中國粉體網:牛教授,,目前球形二氧化硅的產業(yè)化制備技術有哪些?您所研究的方法是什么,?
牛教授:目前球形二氧化硅產業(yè)化制備技術主要有:液相法(溶膠凝膠法,、沉淀法)、高溫熔融法(火焰熔融法,、等離子體法)和燃爆法等,。我們團隊在電子級球形二氧化硅規(guī)模化制備方面采用的方法包括:溶膠凝膠法,,合成納米級和亞微米級球形二氧化硅,;燃爆法,制備亞微米級球形二氧化硅,;火焰熔融法,,制備亞微米/微米級球形二氧化硅,。
中國粉體網:從原料端、工藝端,、設備端,,您能否大致講一下這些方法規(guī)模化制備球形二氧化硅的過程,?
牛教授:溶膠凝膠法通常使用正硅酸乙酯等有機硅化合物作為硅源,,在一定溫度下經水解和縮聚形成溶膠,通過陳化,、干燥等處理得到球形二氧化硅,。溶膠凝膠法的水解和縮聚反應通常在反應釜中進行,需要配備攪拌裝置和溫度控制系統(tǒng),,以保證反應均勻進行和精確控制反應溫度,,產品后續(xù)需經過煅燒,、粉碎,、改性等工藝處理。
火焰熔融法主要原料是高純石英砂粉碎后的角形硅微粉,,在高溫(1600-2000℃)受熱狀態(tài)下,,粉體表面的棱角逐步被融化后,在表面張力的作用下形成球體,。
燃爆法,,全稱汽化金屬燃燒法,主要原料是金屬硅粉,,利用金屬粉體直接與氧氣爆燃反應,,制備純度較高、粒度小,、粒徑分布相對可控的二氧化硅微球,。
火焰法和燃爆法一般需要使用高溫球化裝置、冷卻系統(tǒng)等設備,。
中國粉體網:球形二氧化硅的改性,,需要注意哪些點?
牛教授:球形二氧化硅的改性需從表面活性,、方法選擇,、工藝參數(shù)、應用適配性等多維度綜合設計,。
中國粉體網:您制備的球形二氧化硅粉體在導熱/封裝填料方面的應用有何優(yōu)勢,?
牛教授:我們所制備的球形二氧化硅粉體具有其結構帶來的高填充效率、低界面熱阻,、優(yōu)異流動性,,以及高純、低膨脹、化學穩(wěn)定的本征特性,,在導熱/封裝填料中兼具高效導熱,、可靠封裝、易加工三大核心優(yōu)勢,,成為電子信息,、高端制造等領域的關鍵材料。
(中國粉體網編輯整理/平安)
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