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【原創(chuàng)】球形二氧化硅粉體已成為電子信息、高端制造等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料——專訪河南大學(xué)牛利永副教授


來源:中國粉體網(wǎng)   平安

[導(dǎo)讀]  球形二氧化硅粉體在導(dǎo)熱/封裝填料中兼具高效導(dǎo)熱、可靠封裝、易加工三大核心優(yōu)勢

中國粉體網(wǎng)訊  由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025國際硅材料產(chǎn)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(xué)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(yīng)用。

牛教授于2016年在香港理工大學(xué)獲得博士學(xué)位,2016年8月至今在河南大學(xué)工作。主要從事納米雜化材料規(guī);苽浼皯(yīng)用研究,包括納米潤滑材料、金屬微納材料、導(dǎo)熱/封裝納米填料等。

中國粉體網(wǎng):牛教授,目前球形二氧化硅的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)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(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)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(tuán)隊(duì)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(wǎng):從原料端、工藝端、設(shè)備端,您能否大致講一下這些方法規(guī);苽淝蛐味趸璧倪^程?

牛教授:溶膠凝膠法通常使用正硅酸乙酯等有機(jī)硅化合物作為硅源,在一定溫度下經(jīng)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(yīng)通常在反應(yīng)釜中進(jìn)行,需要配備攪拌裝置和溫度控制系統(tǒng),以保證反應(yīng)均勻進(jìn)行和精確控制反應(yīng)溫度,產(chǎn)品后續(xù)需經(jīng)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(yīng),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(shè)備。

中國粉體網(wǎng):球形二氧化硅的改性,需要注意哪些點(diǎn)?

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(yīng)用適配性等多維度綜合設(shè)計(jì)。

中國粉體網(wǎng):您制備的球形二氧化硅粉體在導(dǎo)熱/封裝填料方面的應(yīng)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(jié)構(gòu)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(xué)穩(wěn)定的本征特性,在導(dǎo)熱/封裝填料中兼具高效導(dǎo)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(lǐng)域的關(guān)鍵材料。

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)

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作者:平安

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