二氧化硅是石英的主要成分,號稱工業味精、材料科學的原點,具有硬度高、化學性質穩定、熱膨脹系數小等諸多優點,不僅在玻璃、石英板材、橡膠、涂料等傳統領域有著廣泛的應用,還能成功應用于光電、半導體技術、藥物遞送、腐蝕防護、抗菌防霉、催化等高新技術領域。
不過,對于一些新興技術領域而言,其對包括光、電、磁等性能有著相當高的要求,這就需要對二氧化硅粉體的大小、形貌、純度等進行精確地控制。以電子封裝中的環氧塑封料(EMC)為例,二氧化硅作為其填料,純度和放射性元素含量都是最為關鍵的性能指標,直接決定最終的硅微粉產品質量,進而影響環氧塑封料的介電絕緣性能,關系到集成電路和電子元器件的穩定可靠性。而為了使其在環氧模塑料中達到高填充率,二氧化硅還需要較小的粒徑、合理的粒徑分布,并且將其加工成球形。目前來說,由于我國天然石英礦雖然分布廣泛,但高品位的高純天然石英卻被國外少數企業高度壟斷,產量非常少。若采用傳統的物理或化學方法破碎、粉碎石英礦來生產此類硅微粉,顯然很難滿足需求。
為此,來自武漢工程大學化工與制藥學院的姜興茂教授潛心鉆研,提出了一種人工制備高純石英的創新技術。該技術利用溶膠凝膠技術制備高純單分散硅溶膠,然后使用有機胺作為晶化促進劑,通過氣溶膠碳沉積包裹技術成水熱合成了粒徑均勻且尺寸可控的6N以上級的高純納米石英球。與其他合成方法相比,該方法采用中溫中壓,避免了高溫高壓帶來的高能耗、高設備投資和安全性問題以及晶體生長過快、尺寸過大、結聚嚴重、球形度低、型狀不規則問題,制備方法簡單,同時與天然石英粉相比,該技術不用磨碎分級,成本低,安全環保,產品無放射性,有著廣泛的工業化前景。
為更好地推廣該項技術,7月10-13日,來自武漢工程大學的姜興茂教授將在廣西百色舉辦的“全國電子級非金屬礦粉體材料暨百色精細氧化鋁論壇”上分享題為《高純石英粉體的制備與市場應用》的報告,為我們揭開這項高純石英粉體制備技術的關鍵所在,如果有興趣的話,就不要錯過了哦!
報告人介紹
姜興茂:武漢工程大學化工與制藥學院二級教授/博士生導師,博士畢業于美國新墨西哥大學,國家海外高層次人才,江蘇省特聘教授,江蘇省雙創人才,常州英中納米有限公司執行董事,武漢工程大學新材料產業技術研究院院長,湖北省新能源材料工程技術中心主任。長期從事氣溶膠、溶膠-凝膠、納米材料、工業催化、藥物遞送、新能源材料等領域研究,多項技術成功產業化。主持完成國家自然科學基金面上項目兩項,申請或授權國內外發明專利100余項,發表SCI論文百余篇。三十多年來一直從事氧化硅材料的研發與應用。
百色非礦論壇會務組
作者:粉體圈
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