Микропорошок плавленого кварца (Fused Silica Micropowder) представляет собой микропорошок аморфного кремнезема, образованный из кварца высокой-чистоты, расплавленный при высоких температурах, а затем быстро охлажденный. Его уникальный производственный процесс придает превосходные физические и химические свойства, что делает его незаменимым в таких областях, как электронная упаковка, огнеупорные материалы, прецизионная керамика и оптические покрытия.
Основной производственный процесс и структурные характеристики
Производство микропорошка плавленого кварца предполагает полное плавление природного кварцевого песка или синтетического кварца в электродуговой печи при температуре 1700-2100 градусов. Затем его аморфизируют путем нагнетания газа под высоким давлением или закалки водой. Этот процесс устраняет направленную структуру кристаллического кремния, образуя плотную стекловидную сетку. Это приводит к чрезвычайно низкому коэффициенту расширения (0,5×10⁻⁶/градус) и превосходной термической стабильности. Типичный диапазон размеров частиц составляет 0,1-100 мкм. Распределение частиц по размерам можно дополнительно контролировать с помощью воздушного или шарового измельчения. Средний диаметр (D50) обычно контролируется в диапазоне 1–10 мкм для удовлетворения различных требований применения.
Ключевые преимущества производительности
1. Высокая чистота: уровень примесей металлов обычно составляет менее 30 частей на миллион, а чистота кремнезема превышает или равна 99,9%. Некоторые высококачественные-продукты могут достигать уровня более 99,99 %, эффективно предотвращая загрязнение электронных устройств, вызванное миграцией ионов.
2.Excellent Dielectric Properties: Volume resistivity >10¹⁸Ом·см, а диэлектрическая проницаемость (2,2-2,4 при 1 МГц), приближающаяся к уровню вакуума, что делает его пригодным для заполнения подложки высокочастотных схем.
3. Термодинамическая стабильность: сохраняет структурную целостность при температуре 1000 градусов с теплопроводностью всего 1,3-1,5 Вт/(м·К), обеспечивая сбалансированную теплоизоляцию и профиль рассеивания тепла.
4. Химические свойства поверхности: содержание гидроксила можно контролировать (0,1-1,0%), а совместимость с органическими матрицами можно улучшить за счет модификации поверхности (например, обработки силановым связующим агентом).
Типичные применения
В производстве ламината с медным покрытием-порошок плавленого кварца в качестве наполнителя может повысить CTI (сравнительный индекс отслеживания) ламината до более чем 600 В, а также снизить коэффициент теплового расширения в соответствии с требованиями к упаковке чипов. В фотоэлектрической области он используется в качестве материала покрытия кварцевых тиглей, эффективно снижая коррозию, вызванную расплавленным кремнием. В области специальной керамики добавка 60% может увеличить прочность на изгиб керамики на основе Al₂O₃- до более чем 450 МПа. Кроме того, его нано-дисперсионная система демонстрирует уникальные свойства оптического рассеяния в фоторезистивных масках и лазерных защитных пленках.
Стандарты контроля качества
Международные стандарты ISO 9286 и GB/T 12444 определяют методы анализа размера частиц и процедуры тестирования химического состава порошка диоксида кремния соответственно. Продукция высокого-качества должна отвечать следующим требованиям: Fe₂O₃.<10ppm, Al₂O₃ <50ppm, Cl⁻ ≤5ppm, and must pass a 28-day high-temperature storage test to verify moisture absorption (should be <0.3%).
With the development of 5G communications and third-generation semiconductor technologies, higher requirements are being placed on the sphericity (true sphericity >0,9), ультрамелкий размер частиц (D50<1μm), and functional modification of fused silica micropowder. In the future, this material will continue to evolve towards low radioactivity (U/Th content <0.1ppb) and high thermal conductivity composites, continuously supporting technological upgrades in high-end manufacturing.
