Fused Silica Micropowder (Fused Silica Micropowder) on erittäin{0}}puhtaus, erittäin tasalaatuinen epäorgaaninen ei--metallinen materiaali, joka koostuu pääasiassa piidioksidista (SiO₂). Sen kemiallinen koostumus ja fysikaaliset ominaisuudet tukevat sen laajaa käyttöä elektroniikkapakkauksissa, tulenkestävissä materiaaleissa, keramiikan valmistuksessa ja optisissa laitteissa. Tässä artikkelissa kerrotaan sulatetun piidioksidimikrojauheen pääkomponenteista ja tärkeimmistä ominaisuuksista.
Pääasiallinen kemiallinen koostumus: Korkean{0}}puhtaus piioksidi (SiO₂)
Sulatetun piidioksidimikrojauheen ydinkomponentti on piidioksidi (SiO₂), jonka pitoisuus on tyypillisesti yli 99,5 %, ja joidenkin huippuluokan tuotteiden puhtausaste on 99,9 % tai enemmän. Tämä erittäin -puhtaus SiO₂ on peräisin luonnollisesta kvartsihiekasta tai synteettisestä kvartsista. Se sulatetaan korkeissa lämpötiloissa (tyypillisesti välillä 1700-2100 astetta) ja jäähdytetään nopeasti muodostaen amorfisen (ei--kiteisen) rakenteen. Hienojauhatus- ja luokitteluprosessit tuottavat erikokoisia mikrojauheita. Koska useimmat metalliset epäpuhtaudet (kuten rauta, alumiini ja kalsium) poistuvat sulatusprosessin aikana, sulatettu{11}}piidioksidijauhe sisältää erittäin vähän epäpuhtauksia. Erityisesti siirtymämetallioksidien, kuten Fe2O3, Al2O3, Na2O ja K2O, pitoisuus säädellään tyypillisesti alle kymmenien ppm:ien (miljoonasosia), mikä varmistaa materiaalin erinomaisen sähköeristyksen ja kemiallisen stabiilisuuden.
Kiderakenne: Amorfinen SiO₂
Toisin kuin kiteisellä piidioksidilla (kuten kvartsikiteellä), sulatetulla-laadun piidioksidijauheella on amorfinen (amorfinen) rakenne, mikä tarkoittaa, että sen atomijärjestelyssä on lyhyen-kantaman järjestystä ja pitkän-etäisyyden häiriötä. Tämä rakenne antaa sulatetun-silikajauheen seuraavat ominaisuudet:
1.Matala lämpölaajenemiskerroin (noin 0,5 × 10⁻⁶/aste), mikä tekee siitä vähemmän alttiita halkeilulle korkeissa lämpötiloissa ja sopii korkean lämpötilan sovelluksiin.
2.Erinomainen lämpöiskun kestävyys, jonka ansiosta se kestää rajut lämpötilanvaihtelut ilman vikaa. 3.
Erinomainen valonläpäisevyys (erityisesti UV-alueella) tekee siitä arvokkaan optisen kentän sovelluksiin.
Sitä vastoin kiteisessä piidioksidissa (kuten kristobaliitti tai tridymiitti) voi tapahtua faasimuutoksia korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa tilavuuden laajenemiseen ja materiaalin stabiilisuuden heikkenemiseen. Siksi sulatettu-laatuinen amorfinen piidioksidijauhe tarjoaa etuja sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta vakautta.
Hiukkaskokojakautuma ja pinnan ominaisuudet
Sulatetun -laadun piidioksidijauheen hiukkaskoko vaihtelee tyypillisesti välillä 0,1–100 µm sovelluksesta riippuen. Ilmavirtajyrsinnän, kuulajyrsinnän tai kemiallisen synteesin kaltaisilla menetelmillä sen hiukkaskokojakaumaa voidaan muokata vastaamaan eri teollisuudenalojen tarkkoja vaatimuksia. Esimerkiksi:
•Alle 1 μm:n ultrahienoja piidioksidijauheita käytetään usein elektroniikkapakkausteollisuudessa täyttökertoimen ja eristysominaisuuksien parantamiseen.
•Tulenkestävässä teollisuudessa voidaan käyttää karkeampia, kymmenien mikrometrien hiukkasia parantamaan materiaalin kulutuskestävyyttä. Lisäksi sulatetun -laatuisen piidioksidijauheen pinnalla on tyypillisesti pieni määrä silanoliryhmiä (Si-OH), mikä voi vaikuttaa sen sitoutumiseen hartsien tai muiden matriisimateriaalien kanssa. Sen vuoksi tietyissä sovelluksissa (kuten epoksihartsivalaistusyhdisteissä) pinnan modifiointia (kuten käsittelyä silaaniliitosaineella) vaaditaan sen dispergoituvuuden ja rajapintojen yhteensopivuuden optimoimiseksi.
Muiden pienten komponenttien vaikutus
Vaikka sulatettu{0}}piidioksidijauhe koostuu pääasiassa korkean -puhtauden SiO2:sta, hyvin pieniä määriä muita komponentteja (kuten TiO2, B2O3, P2O5), kuten TiO2, B2O3 ja P2O5, voivat olla lisäaineena säädettävät lämmönjohtavuusindeksit, lämmönjohtavuus. tai mekaaninen lujuus. Näiden komponenttien pitoisuutta valvotaan kuitenkin tyypillisesti tiukasti alle 1 %:n, jotta vältetään haitallinen vaikutus materiaalin kokonaisominaisuuksiin.
Johtopäätös
Fuusio-laadun piidioksidijauhe koostuu pääasiassa erittäin-puhtaista amorfisesta piidioksidista (SiO₂). Sen erinomainen kemiallinen stabiilisuus, alhainen lämpölaajeneminen ja hyvät eristysominaisuudet tekevät siitä avainmateriaalin monilla korkean teknologian-aloilla. Fuusio{5}-luokan piijauheen puhtautta, hiukkaskokoa ja pintaominaisuuksia säätelemällä tarkasti se voi täyttää elektroniikan, optiikan ja tulenkestävät materiaalit kaltaisten teollisuudenalojen tiukat vaatimukset. Tulevaisuudessa materiaalitieteen edistyessä sen sovellusaluetta laajennetaan entisestään.
