Mikroserbuk silika, sebagai bahan mineral non-logam yang penting, banyak digunakan di berbagai bidang seperti laminasi berlapis tembaga (CCL), senyawa cetakan epoksi (EMC), bahan isolasi listrik, karet, plastik, dan pelapis karena sifat fisik dan kimianya yang unik.
Laminasi Berlapis Tembaga (CCL)
Sebagai komponen inti papan sirkuit cetak (PCB), CCL membutuhkan sifat-sifat seperti suhu transisi gelas (Tg) yang tinggi, modulus tinggi, koefisien muai termal (CTE) yang rendah, konstanta dielektrik (Dk) yang rendah, dan faktor disipasi (Df) yang rendah untuk meningkatkan keandalan interkoneksi dan instalasi sirkuit elektronik. Pengisi merupakan pendorong utama untuk mencapai metrik kinerja ini dalam CCL. Pengisi anorganik yang umum digunakan antara lain mikroserbuk silika, talk, aluminium hidroksida, dan magnesium hidroksida. Di antara bahan-bahan tersebut, mikroserbuk silika menonjol karena stabilitas termalnya yang tinggi, CTE yang rendah, dan Dk yang rendah.
Persyaratan industri CCL untuk mikroserbuk silika terutama berfokus pada ukuran partikel, morfologi, dan perlakuan permukaan. Ukuran partikel perlu menyeimbangkan dispersibilitas dan kemampuan proses; secara teoritis, partikel yang lebih kecil menawarkan efek pengisian yang lebih baik, tetapi ukuran yang terlalu kecil dapat menyebabkan aglomerasi, dispersi yang buruk, dan peningkatan kesulitan dalam proses pencampuran dan pelapisan resin. Dari segi morfologi, mikroserbuk silika bulat lebih disukai karena densitas pengemasannya yang lebih tinggi, CTE yang lebih rendah, dan ketahanan aus yang lebih baik. Perlakuan permukaan tidak hanya meningkatkan dispersibilitas tetapi juga meningkatkan kompatibilitas antara mikroserbuk silika dan sistem resin.
Saat ini, masih terdapat tantangan bagi mikroserbuk silika kemurnian tinggi yang digunakan dalam CCL, termasuk ketergantungan pada impor untuk produk-produk berkualitas tinggi, biaya yang relatif tinggi untuk beberapa jenis produk, dan perlunya optimalisasi proses produksi lebih lanjut. Arah pengembangan ke depan akan berfokus pada lokalisasi produk berkualitas tinggi, substitusi impor, dan pemenuhan kebutuhan spesifik CCL frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi.
Senyawa Cetakan Epoksi (EMC)
Sebagai bahan kemasan semikonduktor yang penting, persyaratan EMC untuk pengisi utamanya berfokus pada pengurangan CTE, peningkatan konduktivitas termal, dan penurunan Dk. Karena sifat fisik dan kimianya yang sangat baik, mikroserbuk silika merupakan pengisi utama dalam EMC, yang biasanya mengandung 60% hingga 90% dari berat senyawa.
Penggunaan mikroserbuk silika sebagai pengisi dalam EMC menawarkan keuntungan yang signifikan. Kemurniannya yang tinggi dan radioaktivitasnya yang rendah secara efektif mengurangi CTE dan penyusutan senyawa yang diawetkan selama proses pengawetan, sekaligus meningkatkan kekuatan mekanik dan sifat insulasi. Lebih lanjut, dibandingkan dengan bubuk silika angular, mikroserbuk silika sferis menawarkan kerapatan pengepakan yang lebih tinggi. Ketika distribusi ukuran partikel berada di antara 0,1~30μm, kerapatan pengepakan dapat melebihi 92%, yang berpotensi mengurangi penggunaan resin epoksi hingga 50%. Struktur sferisnya juga memberikan kemampuan alir yang sangat baik, yang tidak hanya mengurangi cacat seperti flash cetakan dan rongga udara tetapi juga memperpanjang umur cetakan.
Saat ini, aplikasi mikroserbuk silika dalam EMC juga menghadapi tantangan. Teknologi produksi untuk produk-produk kelas atas memiliki hambatan yang tinggi, terutama proses yang rumit untuk silika sferis, sehingga mengakibatkan biaya yang lebih tinggi. Di masa mendatang, seiring tren kemasan elektronik yang semakin meningkat kinerjanya dan miniaturisasinya, persyaratan untuk distribusi ukuran partikel, kemurnian, dan kesferisan mikroserbuk silika akan semakin ketat.
Karet
Mikroserbuk silika berfungsi sebagai pengisi fungsional dalam industri karet, menawarkan keunggulan aplikasi yang signifikan dan prospek pengembangan yang luas. Permintaan utama pengisi dalam produk karet berfokus pada peningkatan sifat mekanik fisik, ketahanan aus, ketahanan panas, dan kinerja anti-penuaan. Berkat ukuran partikelnya yang kecil, luas permukaan spesifik yang besar, ketahanan panas, dan ketahanan aus yang baik, mikroserbuk silika dapat meningkatkan kekuatan tarik, modulus, dan ketahanan sobek komposit karet secara signifikan. Selain itu, kemurniannya yang tinggi dan dispersibilitasnya yang baik memungkinkannya membentuk lapisan pengisi yang seragam di dalam matriks karet, yang selanjutnya meningkatkan ketahanan abrasi dan ketahanan penuaan.
Namun, karena permukaan serbuk mikro silika mengandung sejumlah besar gugus silanol asam, kompatibilitasnya dengan matriks karet dapat menjadi buruk, yang berpotensi memengaruhi kinerja komposit secara keseluruhan. Saat ini, para peneliti terutama mengatasi masalah ini melalui teknik modifikasi permukaan, yang umumnya menggunakan agen penggandeng silana dan agen penggandeng titanat. Pengubah ini dapat bereaksi dengan gugus hidroksil pada permukaan silika, mengurangi energi permukaannya dan dengan demikian meningkatkan kompatibilitas dan dispersi dalam matriks karet.
Ke depannya, dengan meningkatnya permintaan material karet berkinerja tinggi, pengembangan mikroserbuk silika ultra-halus dengan kemurnian tinggi dan pengubah khusus baru akan menjadi tren penting. Bersamaan dengan itu, penelitian mendalam tentang mekanisme modifikasi dan cara memanfaatkan efek sinergis pengubah dengan lebih baik akan menjadi fokus utama di bidang modifikasi permukaan silika.
Aplikasi Lainnya
Sebagai material non-logam anorganik berkinerja tinggi, mikroserbuk silika juga banyak digunakan dalam pelapis, material isolasi listrik, dan perekat. Dalam industri pelapis, mikroserbuk silika secara signifikan meningkatkan ketahanan korosi, abrasi, sifat insulasi, dan ketahanan suhu tinggi. Penyesuaian distribusi ukuran partikel dapat mengoptimalkan kerapatan film, dan dapat menggantikan sebagian titanium dioksida dengan tetap mempertahankan daya tutup dan meningkatkan ketahanan panas. Dalam material isolasi listrik, karena ketahanan insulasi dan suhu tingginya yang tinggi, mikroserbuk silika banyak digunakan dalam isolator dan aksesori kabel untuk peralatan listrik, yang secara efektif mencegah kebocoran arus dan memastikan pengoperasian yang aman. Selain itu, aplikasinya dalam perekat dan sealant semakin berkembang. Dengan meningkatkan kekuatan ikatan dengan resin dan mengurangi suhu puncak eksotermik selama proses curing, mikroserbuk silika secara efektif meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan penuaan perekat.
Bubuk Epik
Pada Bubuk EpikKami berspesialisasi dalam produksi canggih mikroserbuk silika dengan kemurnian tinggi dan bentuk bulat yang penting untuk aplikasi yang menuntut ini. Proses manufaktur mutakhir kami memanfaatkan mesin jet mill fluidized bed mutakhir yang terintegrasi dengan pengklasifikasi udara presisi tinggi. Sistem canggih ini sangat penting untuk mencapai kualitas produk superior yang dibutuhkan oleh industri.
Kontrol Ukuran Partikel Presisi: Jet mill kami menyediakan energi mekanis yang intens untuk penggilingan yang efisien, sementara pengklasifikasi kami memastikan distribusi ukuran partikel (PSD) yang sangat sempit dan terkontrol ketat. Hal ini penting untuk mengoptimalkan sifat-sifat seperti kemampuan alir dalam EMC, dispersi dalam pelapis, dan penguatan dalam karet.
Pemrosesan Kemurnian Tinggi dan Bebas Kontaminasi: Mekanisme penggilingan jet mill kami, yang mengandalkan tumbukan partikel-ke-partikel dalam aliran udara bertekanan tinggi, meminimalkan kontaminasi dari komponen yang aus. Hal ini sangat penting untuk menghasilkan mikroserbuk silika dengan kemurnian tinggi yang dibutuhkan untuk aplikasi elektronik seperti CCL dan EMC.
Solusi yang Disesuaikan: Kami memahami bahwa setiap aplikasi memiliki persyaratan yang unik. Keahlian teknis kami memungkinkan kami untuk menyesuaikan parameter penggilingan dan klasifikasi guna menghasilkan mikroserbuk silika dengan PSD, morfologi, dan karakteristik permukaan yang spesifik, mendukung pelanggan kami dalam perjalanan inovasi material mereka.
Dengan menguasai sinergi antara penggilingan jet dan klasifikasi udara, Bubuk Epik menghasilkan bubuk mikro silika yang konsisten dan berkinerja tinggi yang memenuhi standar ketat industri modern, memberdayakan klien kami untuk mengembangkan material generasi berikutnya.