Bột vi silica, là một loại vật liệu khoáng phi kim loại quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như tấm phủ đồng (CCL), hợp chất đúc epoxy (EMC), vật liệu cách điện, cao su, nhựa và lớp phủ do có các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo.
Tấm Laminate Đồng (CCL)
Là thành phần cốt lõi của bảng mạch in (PCB), CCL yêu cầu các đặc tính như nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) cao, mô đun đàn hồi cao, hệ số giãn nở nhiệt (CTE) thấp, hằng số điện môi (Dk) thấp và hệ số tiêu tán (Df) thấp để nâng cao độ tin cậy của việc kết nối và lắp đặt mạch điện tử. Chất độn là yếu tố chính để đạt được các chỉ số hiệu suất này trong CCL. Các chất độn vô cơ phổ biến bao gồm bột vi silica, talc, nhôm hydroxit và magie hydroxit. Trong số đó, bột vi silica nổi bật nhờ độ ổn định nhiệt cao, CTE thấp và Dk thấp.
Yêu cầu của ngành công nghiệp CCL đối với bột vi silica chủ yếu tập trung vào kích thước hạt, hình thái và xử lý bề mặt. Kích thước hạt cần cân bằng giữa khả năng phân tán và khả năng gia công; về mặt lý thuyết, các hạt nhỏ hơn mang lại hiệu quả lấp đầy tốt hơn, nhưng kích thước quá nhỏ có thể dẫn đến kết tụ, phân tán kém và làm tăng khó khăn trong quá trình trộn và phủ nhựa. Về mặt hình thái, bột vi silica hình cầu được ưa chuộng hơn vì mật độ đóng gói cao hơn, CTE thấp hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn. Xử lý bề mặt không chỉ cải thiện khả năng phân tán mà còn tăng cường khả năng tương thích giữa bột vi silica và hệ thống nhựa.
Hiện tại, việc sử dụng bột vi silica độ tinh khiết cao trong CCL vẫn còn nhiều thách thức, bao gồm việc phụ thuộc vào nhập khẩu đối với các sản phẩm cao cấp, chi phí tương đối cao của một số loại sản phẩm nhất định và nhu cầu tối ưu hóa hơn nữa quy trình sản xuất. Định hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc nội địa hóa sản phẩm cao cấp, thay thế nhập khẩu và đáp ứng các yêu cầu cụ thể của CCL tần số cao và tốc độ cao.
Hợp chất đúc Epoxy (EMC)
Là một vật liệu đóng gói bán dẫn quan trọng, các yêu cầu về chất độn EMC chủ yếu tập trung vào việc giảm CTE, tăng độ dẫn nhiệt và giảm Dk. Nhờ các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, bột vi silica là chất độn quan trọng trong EMC, thường chiếm từ 60% đến 90% hợp chất theo trọng lượng.
Việc sử dụng bột vi silica làm chất độn trong EMC mang lại những lợi thế đáng kể. Độ tinh khiết cao và độ phóng xạ thấp của nó giúp giảm đáng kể CTE và độ co ngót của hợp chất đã lưu hóa trong quá trình lưu hóa, đồng thời cải thiện độ bền cơ học và tính chất cách điện. Hơn nữa, so với bột silica góc cạnh, bột vi silica hình cầu có mật độ đóng gói cao hơn. Khi phân bố kích thước hạt từ 0,1~30μm, mật độ đóng gói có thể vượt quá 92%, có khả năng giảm lượng nhựa epoxy sử dụng tới 50%. Cấu trúc hình cầu cũng mang lại khả năng chảy tuyệt vời, không chỉ giảm thiểu các khuyết tật như vết loang và lỗ rỗng mà còn kéo dài tuổi thọ khuôn.
Hiện nay, việc ứng dụng bột vi silica trong EMC cũng đang đối mặt với nhiều thách thức. Công nghệ sản xuất các sản phẩm cao cấp gặp phải nhiều rào cản, đặc biệt là quy trình phức tạp đối với silica hình cầu, dẫn đến chi phí cao hơn. Trong tương lai, khi bao bì điện tử có xu hướng hướng đến hiệu suất cao hơn và thu nhỏ, các yêu cầu về phân bố kích thước hạt, độ tinh khiết và tính cầu của bột vi silica sẽ ngày càng khắt khe hơn.
Cao su
Bột vi silica đóng vai trò là chất độn chức năng trong ngành công nghiệp cao su, mang lại những lợi thế ứng dụng đáng kể và triển vọng phát triển rộng rãi. Nhu cầu chính đối với chất độn trong các sản phẩm cao su tập trung vào việc cải thiện các tính chất cơ lý, khả năng chống mài mòn, khả năng chịu nhiệt và hiệu suất chống lão hóa. Nhờ kích thước hạt nhỏ, diện tích bề mặt riêng lớn, khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn tốt, bột vi silica có thể cải thiện đáng kể độ bền kéo, mô đun đàn hồi và độ bền xé của vật liệu composite cao su. Ngoài ra, độ tinh khiết cao và khả năng phân tán tốt cho phép nó tạo thành một lớp độn đồng đều trong nền cao su, từ đó tăng cường hơn nữa khả năng chống mài mòn và chống lão hóa.
Tuy nhiên, do bề mặt của bột vi silica chứa một lượng lớn nhóm silanol có tính axit, khả năng tương thích với nền cao su có thể kém, ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của vật liệu composite. Hiện nay, các nhà nghiên cứu chủ yếu giải quyết vấn đề này thông qua các kỹ thuật biến tính bề mặt, thường sử dụng tác nhân liên kết silane và tác nhân liên kết titanat. Các chất biến tính này có thể phản ứng với các nhóm hydroxyl trên bề mặt silica, làm giảm năng lượng bề mặt của nó và do đó cải thiện khả năng tương thích và phân tán trong nền cao su.
Nhìn về tương lai, với nhu cầu ngày càng tăng đối với vật liệu cao su hiệu suất cao, việc phát triển bột silica siêu mịn, độ tinh khiết cao và các chất biến tính chuyên dụng mới sẽ là những xu hướng quan trọng. Đồng thời, nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế biến tính và cách tận dụng hiệu quả hơn các tác động hiệp đồng của chất biến tính sẽ là trọng tâm chính trong lĩnh vực biến tính bề mặt silica.
Các ứng dụng khác
Là một vật liệu vô cơ phi kim loại hiệu suất cao, bột vi silica cũng được sử dụng rộng rãi trong lớp phủ, vật liệu cách điện và chất kết dính. Trong ngành công nghiệp lớp phủ, nó tăng cường đáng kể khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn, tính chất cách điện và khả năng chịu nhiệt độ cao. Điều chỉnh phân bố kích thước hạt có thể tối ưu hóa mật độ màng và có thể thay thế một phần titan dioxit trong khi vẫn duy trì khả năng che phủ và tăng cường khả năng chịu nhiệt. Trong vật liệu cách điện, do khả năng cách điện và chịu nhiệt độ cao cao, bột vi silica được sử dụng rộng rãi trong các chất cách điện và phụ kiện cáp cho thiết bị điện, ngăn ngừa rò rỉ dòng điện hiệu quả và đảm bảo vận hành an toàn. Hơn nữa, ứng dụng của nó trong chất kết dính và chất bịt kín đang ngày càng tăng. Bằng cách tăng cường độ liên kết với nhựa và giảm nhiệt độ tỏa nhiệt cực đại trong quá trình đóng rắn, bột vi silica cải thiện hiệu quả các đặc tính cơ học và khả năng chống lão hóa của chất kết dính.
Bột sử thi
Tại Bột sử thiChúng tôi chuyên sản xuất tiên tiến các loại bột silica hình cầu có độ tinh khiết cao, thiết yếu cho những ứng dụng khắt khe này. Quy trình sản xuất hiện đại của chúng tôi tận dụng máy nghiền tầng sôi tiên tiến tích hợp với máy phân loại khí có độ chính xác cao. Hệ thống tinh vi này đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được chất lượng sản phẩm vượt trội theo yêu cầu của ngành.
Kiểm soát kích thước hạt chính xác: Máy nghiền phản lực của chúng tôi cung cấp năng lượng cơ học mạnh mẽ để nghiền hiệu quả, trong khi máy phân loại của chúng tôi đảm bảo phân bố kích thước hạt (PSD) cực kỳ hẹp và được kiểm soát chặt chẽ. Điều này rất quan trọng để tối ưu hóa các đặc tính như khả năng chảy trong EMC, khả năng phân tán trong lớp phủ và khả năng gia cường trong cao su.
Độ tinh khiết cao và xử lý không nhiễm bẩn: Cơ chế nghiền của máy nghiền phản lực của chúng tôi, dựa trên tác động của các hạt lên nhau trong luồng khí áp suất cao, giúp giảm thiểu ô nhiễm từ các bộ phận hao mòn. Điều này rất quan trọng để sản xuất bột silica vi mô có độ tinh khiết cao, cần thiết cho các ứng dụng điện tử như CCL và EMC.
Giải pháp phù hợp: Chúng tôi hiểu rằng mỗi ứng dụng đều có những yêu cầu riêng. Chuyên môn kỹ thuật của chúng tôi cho phép chúng tôi điều chỉnh các thông số nghiền và phân loại để sản xuất bột silica vi mô với PSD, hình thái và đặc điểm bề mặt cụ thể, hỗ trợ khách hàng trong hành trình đổi mới vật liệu.
Bằng cách làm chủ sự phối hợp giữa phay phản lực và phân loại không khí, Bột sử thi cung cấp bột silica vi mô có hiệu suất cao, đồng nhất, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của các ngành công nghiệp hiện đại, giúp khách hàng của chúng tôi phát triển vật liệu thế hệ tiếp theo.