ผงซิลิกาไมโครผสมสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป (GPFM) เป็นวัสดุผงอนินทรีย์อนินทรีย์-ที่มีความบริสุทธิ์สูง- ซึ่งทำจากควอตซ์ธรรมชาติหรือควอตซ์หลอมผ่านการบด เจียร และจำแนกประเภท โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) ซึ่งแสดงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เซรามิก สารเคลือบ พลาสติก ยาง และสาขาอื่นๆ บทความนี้จะอธิบายคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของ GPFM อย่างเป็นระบบจากมุมมองขององค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติทางความร้อน และข้อดีในการใช้งาน
องค์ประกอบทางเคมีและความบริสุทธิ์
ผงซิลิกาไมโครผสมสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) เป็นหลัก ซึ่งโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 99.0% ถึง 99.9% โดยมีความบริสุทธิ์จำเพาะขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัตถุดิบและกระบวนการเตรียมการ นอกจาก SiO₂ แล้ว ยังอาจมีสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อย เช่น Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO และ MgO อย่างไรก็ตาม GPFM{4}}คุณภาพสูงมีระดับสิ่งเจือปนต่ำมาก ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันระดับไฮเอนด์- SiO₂ ความบริสุทธิ์สูง-ให้ความคงตัวทางเคมีที่ดีเยี่ยมแก่ผงซิลิกาไมโครพาวเดอร์ ทำให้สามารถรักษาโครงสร้างที่เสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ด่าง และอุณหภูมิสูง-ได้ ทำให้ไวต่อปฏิกิริยาเคมีน้อยลง
คุณสมบัติทางกายภาพ
การกระจายขนาดอนุภาคและขนาดอนุภาค
ผงไมโครซิลิกาทั่วไปมีขนาดอนุภาคที่หลากหลาย โดยทั่วไปมีตั้งแต่ไม่กี่ไมครอนไปจนถึงหลายร้อยไมครอน และสามารถปรับให้เหมาะกับความต้องการในการใช้งานได้ ด้วยเทคนิคการจำแนกประเภทอย่างละเอียด จึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอและเข้มข้นได้ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการบรรจุและการดัดแปลงของอุตสาหกรรมต่างๆ ขนาดอนุภาคที่เล็กลงจะช่วยปรับปรุงความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกลของวัสดุ ในขณะที่การกระจายขนาดอนุภาคที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มความสามารถในการไหลในการประมวลผลให้เหมาะสม
สัณฐานวิทยาและคุณสมบัติพื้นผิว
ผงซิลิกาขนาดเล็กมักมีสัณฐานวิทยาสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ ผลิตภัณฑ์บางชนิดสามารถทำให้เป็นทรงกลมได้เพื่อให้ได้โครงสร้างที่ใกล้-เป็นทรงกลม ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวและความเข้ากันได้ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ พื้นผิวเรียบและพื้นที่ผิวจำเพาะปานกลางช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเติม ในขณะเดียวกันก็ป้องกันปัญหาการรวมตัวกันที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ผิวจำเพาะที่มากเกินไป
คุณสมบัติทางความร้อน
ผงซิลิกาธรรมดามีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง-ได้ดีเยี่ยม โดยมีจุดอ่อนตัวประมาณ 1,700 องศา และอุณหภูมิในการทำงานระยะยาว-มากกว่า 1,000 องศา ที่อุณหภูมิสูง ผงซิลิกามีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก (ประมาณ 0.5×10⁻⁶/ องศา ) ระงับการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและการแตกร้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และวัสดุทนไฟที่ทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง- นอกจากนี้การนำความร้อนต่ำยังทำให้เป็นฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยม
คุณสมบัติทางกลและไฟฟ้า
ผงซิลิกาเป็นสารตัวเติมสามารถปรับปรุงความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และกำลังอัดของวัสดุคอมโพสิตได้อย่างมีนัยสำคัญ ในเซรามิกและพลาสติก ผลการเสริมแรงมีสาเหตุหลักมาจากความแข็งสูงและการยึดเกาะระหว่างอนุภาคที่ดี นอกจากนี้ การเติมผงซิลิกายังช่วยเพิ่มความเสถียรของมิติของวัสดุ และลดการเสียรูปที่เกิดจากการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อน
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
Because SiO₂ is an excellent insulating material, ordinary silica powder has an extremely high resistivity (>10¹⁸ Ω·cm) ทำให้เหมาะสำหรับการหุ้มฉนวนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ในการใช้งาน เช่น ทองแดง-เคลือบลามิเนตและบรรจุภัณฑ์วงจรรวม ผงไมโครซิลิคอนสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกของวัสดุ ลดการสูญเสียสัญญาณ และรักษาค่าคงที่ไดอิเล็กทริกให้คงที่ (โดยทั่วไปคือ 3.8-4.2)
ข้อดีของการสมัคร
ผงไมโครซิลิกอนทั่วไป มีบทบาทสำคัญในหลากหลายสาขา เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมเป็นเลิศ:
1.บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์: เป็นฟิลเลอร์ ช่วยเพิ่มการนำความร้อน ฉนวน และความแข็งแรงทางกลของวัสดุบรรจุภัณฑ์
2.เซรามิก: ช่วยเพิ่มความหนาแน่นและความต้านทานการสึกหรอของตัวเซรามิก และใช้ในเซรามิกที่มีความแม่นยำและเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์
3.การเคลือบและสี: ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และการปรับระดับของการเคลือบ
4.พลาสติกและยาง: ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่ง ความคงตัวของมิติ และการทนความร้อนของวัสดุคอมโพสิต
บทสรุป
ผงไมโครซิลิกอนทั่วไปเนื่องจากมีความบริสุทธิ์สูง คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม และความสามารถในการปรับตัวในกระบวนการผลิตที่ดี ได้กลายเป็นวัสดุที่มีประโยชน์ใช้สอยที่ขาดไม่ได้ในสาขาอุตสาหกรรมต่างๆ ด้วยความก้าวหน้าในด้านวัสดุศาสตร์ การวิจัยการเตรียมผงไมโครซิลิกอนที่ผ่านการขัดเกลาและการดัดแปลงจะช่วยขยายขอบเขตการใช้งานและตอบสนองความต้องการ{1}}วัสดุประสิทธิภาพสูงในการผลิต-ระดับไฮเอนด์ ในอนาคต ผงไมโครซิลิกอนธรรมดาจะยังคงมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เคมี วัสดุก่อสร้าง และอุตสาหกรรมอื่นๆ และส่งเสริมการยกระดับเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง
