Hoog-zuiver silicamicropoeder is een belangrijke grondstof in de elektronische materialen-, vuurvaste materialen- en keramische industrie. De zuiverheid en deeltjesgrootte zijn rechtstreeks van invloed op de prestaties van downstream-producten. De optimale methode voor het bereiden van hoog-zuiver silica-micropoeder vereist een uitgebreide afweging van de zuiverheid van de grondstoffen, het zuiveringsproces en de technologie voor controle van de deeltjesgrootte. Momenteel omvat de reguliere optimalisatiebenadering het combineren van fysische en chemische zuivering.
Fysieke zuivering is de basis. Eerst wordt hoog-zuiver aderkwarts of gesmolten kwarts als grondstof geselecteerd. Het initiële silicamicropoeder wordt verkregen door mechanische verpulvering en luchtstroomclassificatie. Tijdens deze fase is een strikte controle van de materialen van de apparatuur (zoals het gebruik van een met polyurethaan-gevoerde kogelmolen) vereist om verontreiniging door metallische onzuiverheden te voorkomen. Er wordt gebruik gemaakt van meer-traps luchtstroomclassificatie om de deeltjesgrootte binnen het bereik van 0,1-100 micron te regelen.
Chemische zuivering is cruciaal. Zuurwassen (zoals behandeling met een waterstoffluoride-salpeterzuurmengsel) verwijdert effectief metaaloxide-onzuiverheden zoals aluminium en ijzer, terwijl alkalisch wassen (natriumhydroxideoplossing) oppervlaktesilicaten verwijdert. De afgelopen jaren is hoge--chloreringszuiveringstechnologie, die vluchtige chloriden genereert door de reactie van chloor met metaalverontreinigingen, ontwikkeld om de zuiverheid van siliciummicropoeder te verhogen tot meer dan 99,99%, waardoor het bijzonder geschikt is voor halfgeleidertoepassingen-.
Controle van de deeltjesgrootte en oppervlaktemodificatie zijn even belangrijk. Bolvormige siliciummicropoeders kunnen worden geproduceerd met behulp van hydrothermische synthese of sol{1}}gelmethoden, waarbij ze een superieure stroombaarheid vertonen ten opzichte van hoekige deeltjes. Oppervlaktecoating met silica verbetert de zuur- en alkalibestendigheid verder.
In een alomvattende vergelijking is het vier- stappenproces van "fysiek breken - zuur wassen en zuiveren - chlorering op hoge- temperatuur raffineren - luchtstroomclassificatie" momenteel de optimale oplossing voor de industriële productie van hoog-zuiver siliciummicropoeder (zuiverheid groter dan of gelijk aan 99,95%). Terwijl het een first-pass-rendement van meer dan 90% handhaaft, kan het consistent ultrafijne producten produceren met een D50 van 5 micron, waarmee wordt voldaan aan de eisen van hoogwaardige elektronische verpakkingsmaterialen. In de toekomst, met de volwassenheid van nieuwe technologieën zoals plasmazuivering, wordt verwacht dat de zuiverheidslimiet van siliciummicropoeder vier decimalen 9s zal overschrijden.
