L'utilisation de la poudre de silice est très répandue dans divers secteurs industriels grâce à ses propriétés uniques. Dans le bâtiment, elle est un ingrédient clé du béton et du mortier, dont elle renforce la résistance et la durabilité. En électronique, elle est essentielle à la fabrication des semi-conducteurs et des isolants. La poudre de silice entre également dans la composition du verre, de la céramique et des peintures, dont elle améliore la texture et la finition. De plus, son utilisation dans l'industrie agroalimentaire comme agent anti-agglomérant témoigne de sa polyvalence. La poudre de silice possède de multiples applications et s'avère précieuse dans de nombreux domaines.
La poudre de silice est non toxique, inodore et non polluante. Elle possède d'excellentes propriétés : haute résistance à la chaleur, isolation thermique élevée, faible dilatation et bonne conductivité.
La poudre de silice est un matériau inorganique et non métallique aux excellentes performances. Elle peut être largement utilisée dans :
- stratifiés cuivrés pour circuits électroniques,
- composés de moulage époxy pour l'emballage de puces, et
- Matériaux d'isolation électrique, adhésifs, céramiques et revêtements.
Ses terminaux sont utilisés dans l'électronique grand public, l'aérospatiale et l'énergie éolienne. Ils sont également utilisés dans les industries automobile et de la défense.
Définition et propriétés de la poudre de silice
Définition de la poudre de silice
La poudre de silice est un type de poudre de dioxyde de silicium, obtenue en traitant le quartz naturel (SiO2) ou le quartz fondu par les procédés suivants : concassage, broyage, flottation, lavage et purification à l'acide, et traitement à l'eau de haute pureté, etc.
Les propriétés de la poudre de silice
Outre ses excellentes propriétés, telles qu'un faible coefficient de dilatation thermique, d'excellentes propriétés diélectriques, une conductivité thermique élevée et de bonnes performances de suspension, la poudre de silice possède également les propriétés suivantes :
Grâce à sa grande pureté et à son excellente isolation électrique, la poudre de silice solidifiée présente de bonnes performances d'isolation et une bonne résistance à l'arc électrique.
La poudre de silice peut réduire le coefficient de dilatation linéaire et le taux de retrait du produit solidifié, éliminant ainsi les contraintes internes du produit solidifié et empêchant la fissuration.
La poudre de silice traitée avec un agent de couplage silane présente une bonne mouillabilité sur diverses résines, avec une bonne adsorption et sans agglomération.
L'ajout de poudre de silice à la résine organique comme charge permet non seulement d'améliorer les propriétés des produits solidifiés, mais aussi de réduire les coûts de production.
Classification de la poudre de silice
| industrie électrique | 电子行业Industrie électronique | ||
| Poudre de silice ordinaire | Poudre de silice active ordinaire | poudre de silice cristalline de qualité électronique | poudre de silice active cristalline de qualité électronique |
| poudre de silice de qualité électrique | poudre de silice active de qualité électrique | Poudre de silice fondue de qualité électronique | poudre de silice active fondue de qualité électronique |
Selon la morphologie des particules, la poudre de silice se divise en poudre de silice angulaire et poudre de silice sphérique. Selon les matières premières utilisées, la poudre de silice angulaire se subdivise en poudre de silice cristalline angulaire et poudre de silice fondue angulaire. Comparée à la poudre de silice angulaire, la poudre de silice sphérique présente de meilleurs résultats en termes de pouvoir couvrant, de dilatation thermique et de résistance à l'usure.
La poudre de silice utilisée pour les stratifiés cuivrés de circuits intégrés se divise principalement en cinq types : poudre de silice fondue, poudre de silice cristalline, poudre de silice active, poudre de silice sphérique et poudre de silice composite.
Poudre de silice fondue
La poudre de silice fondue est une poudre obtenue à partir de dioxyde de silicium amorphe, par fusion à haute température suivie d'un refroidissement et d'autres procédés. Sa structure moléculaire évolue d'un agencement ordonné à un agencement désordonné. De couleur blanche, elle présente une grande pureté. La poudre de silice fondue possède également les caractéristiques suivantes : un coefficient de dilatation linéaire extrêmement faible, de bonnes performances en matière de rayonnement électromagnétique, des propriétés chimiques stables et une granulométrie contrôlable.
Poudre de silice cristalline
La poudre de silice cristalline est fabriquée à partir de minerai de quartz de haute qualité sélectionné, par un procédé comprenant le nettoyage, le concassage, la séparation magnétique, le broyage ultrafin et le calibrage. De couleur blanche et d'une grande pureté, elle présente des propriétés physico-chimiques stables et une granulométrie contrôlable. On distingue trois types de poudre de silice cristalline : la silice cristalline de haute pureté, la silice cristalline de qualité électronique et la silice cristalline de qualité charge.
Poudre de silice active
La poudre de silice active est une poudre de silice modifiée par l'ajout d'une quantité appropriée d'agent de couplage à une température adéquate. Il s'agit d'une poudre blanche hydrophobe de haute pureté, non toxique, inodore et non polluante. Grâce à ses propriétés hydrophobes et à sa capacité à améliorer les propriétés mécaniques et chimiques des mélanges et des systèmes de remplissage, la poudre de silice active trouve de nombreuses applications dans les technologies de défense et l'électronique.
Poudre de silice sphérique
La poudre de silice sphérique est obtenue à partir d'une poudre de silice angulaire irrégulière sélectionnée comme matière première, traitée par une méthode à haute température proche de la fusion et quasi sphérique, pour obtenir un matériau en poudre de silice sphérique avec des particules uniformes, une petite surface spécifique, une bonne fluidité, une faible contrainte et une faible densité apparente.
poudre de silice composite
Composite silice La poudre, également connue sous le nom de poudre de silice à faible dureté, est un matériau en poudre de dioxyde de silicium vitreux fabriqué à partir de quartz naturel et d'autres minéraux inorganiques non métalliques, tels que l'oxyde de calcium, l'oxyde de bore et l'oxyde de magnésium, par des procédés tels que le mélange, la fusion, le refroidissement, le concassage, le broyage et le calibrage.
Procédé de production de poudre de silice
Le traitement et la purification du minerai consistent généralement à concasser, cribler et broyer les matières premières siliceuses à forte teneur en impuretés afin de dissocier complètement le dioxyde de silicium et les impuretés. Ces dernières sont ensuite éliminées par séparation magnétique et flottation. On procède ensuite à une réduction supplémentaire des impuretés par lavage à l'acide, suivi d'un rinçage à l'eau claire. Enfin, les ions d'impuretés résiduels adsorbés à la surface des particules sont éliminés par lavage à l'eau déminéralisée, de sorte que la matière première atteigne ou dépasse les spécifications chimiques requises pour la production de micropoudre de silicium. Après séchage, on obtient ainsi la matière première destinée à la fabrication de micropoudre de silicium.
Méthodes de production de poudre de silice angulaire
Il existe deux méthodes de production pour la poudre de silice angulaire : le broyage à sec et le broyage humide.
Méthodes de production de poudre de silice sphérique
Actuellement, les méthodes de production de poudre de silice sphérique comprennent principalement les méthodes physiques, chimiques et physico-chimiques. Parmi celles-ci, les méthodes physiques incluent la sphéronisation à la flamme, la projection par fusion à haute température, le procédé plasma et la sphéronisation par calcination à haute température. Les méthodes chimiques comprennent principalement les méthodes en phase gazeuse, la synthèse hydrothermale, la combustion auto-entretenue à basse température, le procédé sol-gel, la précipitation et la microémulsion.
Modification de la poudre de silice
Les méthodes de modification couramment utilisées pour la poudre de silice comprennent principalement la modification par revêtement, la modification à sec, la modification humide et la modification composite.
Modification du revêtement
Modification du revêtement Le revêtement de la poudre de silice micronisée repose principalement sur les caractéristiques de sa surface et sur les groupes fonctionnels présents dans la structure des polymères. Après modification par revêtement, un film mince de polymère organique se forme à la surface de la poudre de silice. C'est grâce à ce film mince que la modification de surface est réalisée. Le revêtement est une méthode couramment utilisée pour modifier les propriétés physico-chimiques de la surface des poudres.
modification à sec
modification à sec Le procédé consiste à disperser la poudre de silice dans l'équipement de modification à l'état relativement sec, en ajoutant une certaine quantité de modificateur de surface. Comparée à la modification par revêtement, la modification à sec est un procédé simple et peu coûteux. Actuellement, c'est la principale méthode de modification de la poudre de silice en Chine, et elle convient aux poudres de silice de taille micrométrique.
Modification humide
La modification par voie humide consiste à humidifier la surface de la poudre de silice en phase liquide afin de réduire l'énergie de liaison superficielle, puis à ajouter une certaine quantité de modificateur de surface et d'additifs. Après agitation et dispersion à une température donnée, on obtient la modification de surface de la poudre de silice. Cette méthode facilite la dispersion et le mélange de la poudre de silice et des modificateurs, mais elle nécessite l'élimination de l'humidité de la poudre, ce qui la rend complexe et coûteuse. Elle est particulièrement adaptée à la modification de poudres de silice ultrafines dont la taille des particules est inférieure à 5 µm.
modification composite
La méthode de modification composite consiste à ajouter des modificateurs aux poudres lors du broyage fin, permettant ainsi de réaliser simultanément le broyage et la modification des poudres. Ce procédé est simple et facile à mettre en œuvre. De plus, le modificateur améliore le pouvoir de broyage du milieu de broyage, augmentant ainsi l'efficacité de la modification. Cependant, la chaleur générée pendant le broyage entraîne la décomposition et la volatilisation des modificateurs, ce qui affecte l'effet de la modification.
Application de la poudre de silice
stratifié plaqué cuivre
La poudre de silice est une charge fonctionnelle. Ajoutée aux stratifiés cuivrés, elle améliore de nombreuses propriétés : isolation, conductivité thermique, résistance aux acides et aux bases (sauf à l’acide fluorhydrique), résistance à l’usure et ignifuge, résistance à la flexion et stabilité dimensionnelle, et réduction de la dilatation thermique. Enfin, elle améliore la constante diélectrique du stratifié.
Composé de moulage époxy
La poudre de silice est un composant important des résines époxy, représentant plus de 70 % de la masse totale. Utilisée comme charge, elle permet de réduire significativement le coefficient de dilatation linéaire des résines époxy et d'améliorer considérablement la fiabilité des produits électroniques.
Caoutchouc
Dans la production de caoutchouc, l'ajout de charges inorganiques permet de réduire les coûts. Il améliore également les propriétés mécaniques et dynamiques des composites de caoutchouc. La poudre de silice, par exemple, renforce ces composites. Ses particules fines, sa grande surface spécifique et sa résistance à la chaleur et à l'usure améliorent leur résistance à l'usure, leur résistance à la traction et leur module d'élasticité.
Plastiques
La poudre de silice peut être utilisée comme charge dans le polyéthylène, le polychlorure de vinyle, le polypropylène et l'éther de polyphénylène lors de la production de matières plastiques.
Revêtements
Dans l'industrie des revêtements, la poudre de silice améliore la résistance à la corrosion, à l'usure, l'isolation et la résistance aux hautes températures. Grâce à sa grande stabilité, elle a toujours joué un rôle important dans les charges de revêtement.
matériaux d'isolation électrique
Les matériaux d'isolation électrique sont largement utilisés dans le transport d'énergie, le transport ferroviaire, l'aérospatiale, l'énergie éolienne et l'énergie nucléaire. Utilisée comme charge, la poudre de silice permet d'améliorer efficacement les propriétés mécaniques et électriques de ces matériaux.
Conclusion
Ces dernières années, l'utilisation de la poudre de silice s'est considérablement développée dans divers secteurs industriels, et son marché connaît une croissance rapide. Parallèlement, cette expansion engendre des exigences accrues en matière de performance. Nous avons constaté que le granulométrie et la modification de la poudre de silice permettent d'améliorer, dans une certaine mesure, ses performances. Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. Notre entreprise se spécialise dans la production de machines pour le traitement des poudres. Les machines de classification et de modification pour le traitement des minéraux non métalliques de Qingdao Epic jouissent d'une excellente réputation auprès de nos clients. Pour toute demande, n'hésitez pas à nous contacter.