Forskningsframsteg på hög-kiselmikropulver med hög renhet

Kiselmikropulver med hög -renhet, som ett viktigt oorganiskt icke-metalliskt material, används i stor utsträckning i halvledare, integrerade kretsförpackningar, elektroniska substrat, beläggningar och keramik på grund av dess utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper. Med den snabba utvecklingen av hög-högteknologiska industrier ökar ständigt kraven på renheten, partikelstorleksfördelningen och funktionaliteten hos mikropulver av kiseldioxid, vilket driver på den fortsatta-djupgående forskningen av dess beredningsteknik och applikationer.
När det gäller beredningsmetoder erhålls mikropulver med hög-renhet av kiseldioxid huvudsakligen genom naturlig kvartsrening och kemisk syntes. Naturliga kvartsreningstekniker inkluderar fysisk förädling (såsom magnetisk separation och flotation) och kemisk behandling (syraurlakning och alkalifusion), med fokus på att ta bort metalliska föroreningar som järn, aluminium och titan, såväl som organiska föroreningar. Under de senaste åren har avancerade processer såsom hög-kloreringsförångning och ångavsättning avsevärt förbättrat renheten hos kiseldioxidmikropulver, med vissa produkter som når över 99,99 %. Kemisk syntes, med kiseltetraklorid eller silan som råmaterial, produceras genom flamhydrolys eller sol-gelmetoder. Även om den är dyrare, möjliggör den exakt kontroll av partikelstorlek och morfologi, vilket gör den lämplig för avancerade elektroniska förpackningsmaterial. Inom sitt användningsområde är mikropulver av{10}}kisel med hög renhet ett viktigt fyllmedel i halvledarförpackningsmaterial. Dess låga värmeutvidgningskoefficient och höga värmeledningsförmåga förbättrar effektivt enhetens tillförlitlighet. Inom 5G-kommunikations- och fordonsindustrin med nya energikällor har sfäriskt kiselmikropulver, på grund av dess utmärkta flytbarhet och höga packningsdensitet, blivit det föredragna materialet för hög-höghastighetssubstrat. Dessutom har genombrott gjorts i tillämpningen av kiselmikropulver i nanoskala i antimikrobiella beläggningar och biomedicinska material, med ytmodifieringstekniker som ytterligare utökar dess tillämpningsscenarier.
Aktuell forskning fokuserar på ultrareningsteknik, exakt kontroll av partikelstorlek och funktionell modifiering. Till exempel kan plasmabehandling eller ytbeläggning användas för att minska ytaktiviteten hos kiselmikropulver och förbättra dess kompatibilitet med organiska matriser. När halvledartillverkningen går mot under-7nm-processer kommer ännu högre krav att ställas på defektkontroll och dopningslikformighet i kiselmikropulver. Forskningen inom detta område kommer att fortsätta att utvecklas mot hög renhet och hög funktionalitet, vilket ger nyckelstöd för avancerad tillverkning.