中國(guó)粉體網(wǎng)訊 球形硅微粉具有高耐熱、高絕緣、高填充量、低膨脹、低介電常數(shù)、低摩擦系數(shù)且耐酸堿等優(yōu)越性能，在集成電路封裝、IC基板、航空航天、建筑建材等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。
球形二氧化硅的制備方法以是否發(fā)生化學(xué)變化分為物理法和化學(xué)法兩類。物理法包括機(jī)械球磨法、噴霧法、火焰成球法、等離子體法、高溫煅燒球化法等；化學(xué)法主要是氣相法、沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、微乳液法等。
在實(shí)際應(yīng)用中，由于制備原理路徑的不同，球形硅微粉的基礎(chǔ)性能也有較大差異。目前市場(chǎng)中能夠達(dá)到量產(chǎn)條件的球形硅微粉主要有三種技術(shù)路徑，即火焰熔融球形硅微粉，直燃/VMC法球形硅微粉和化學(xué)合成球形硅微粉。
火焰熔融法
以角形硅微粉為原料，對(duì)其進(jìn)行粉碎、篩分、提純等前處理，即將角形硅微粉通過氣流破碎機(jī)破碎，經(jīng)過多級(jí)預(yù)處理后，篩分到合適粒徑；采用乙炔、天然氣等氣體作為熔融粉體的熱源，其火焰潔凈無(wú)污染，將合適粒徑的角形硅微粉采用高溫火焰熔融法將其高溫瞬間熔化，并快速冷卻球化成形，得到高純度且粒徑均勻的球形硅微粉。目前國(guó)內(nèi)主流廠商制備的球形硅微粉主要原理為火焰熔融制備。
火焰法制備球形硅微粉
直燃/VMC法
由于火焰熔融球硅屬于天然礦物粉體熔融球化，因此在純度和粒徑分布方面存在一定限制，少數(shù)國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)采用VMC制備方法，即通過金屬硅粉直接與氧氣反應(yīng)，從而制備純度較高、粒度小、粒徑分布相對(duì)可控的二氧化硅微球。
直燃法生產(chǎn)球硅原理
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化學(xué)合成法
化學(xué)合成法包括氣相法、沉淀法、水熱合成法、溶膠-凝膠法等，化學(xué)合成法球形硅微粉由于既有合成路徑及后端加工技術(shù)水平的限制，業(yè)內(nèi)僅有少數(shù)廠商能夠在較高水平下穩(wěn)定保證顆粒分散度、球化率和表面光滑程度等技術(shù)指標(biāo)。
化學(xué)合成法球硅制備技術(shù)
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此外，通過對(duì)球形硅微粉進(jìn)行表面改性，可以根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變硅微粉表面的物理化學(xué)性質(zhì)，從而改善其與有機(jī)高分子材料的相容性，滿足其在高分子材料中的分散性與流動(dòng)性需求，使球形硅微粉在覆銅板及環(huán)氧塑封料等領(lǐng)域更好地得以應(yīng)用。
2025年4月23日，由中國(guó)粉體網(wǎng)、中粉會(huì)展主辦的“微納米球形二氧化硅制備與應(yīng)用研討會(huì)”將在江蘇南京召開，屆時(shí)來(lái)自河南大學(xué)的牛利永副教授，將做題為《球形二氧化硅的規(guī)�；苽洹⒏男约皯�(yīng)用研究》的報(bào)告。
專家簡(jiǎn)介
牛利永，副教授，博導(dǎo)。2016年在香港理工大學(xué)獲得博士學(xué)位，2016年8月至今在河南大學(xué)工作。主要從事納米雜化材料規(guī)�；苽浼皯�(yīng)用研究，包括納米潤(rùn)滑材料、金屬微納材料、導(dǎo)熱/封裝納米填料等。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題1項(xiàng)，河南省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)等省級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，市廳級(jí)項(xiàng)目3項(xiàng)，參與國(guó)家自然基金項(xiàng)目多項(xiàng)，河南省重大科技專項(xiàng)2項(xiàng)；已在Adv. Mater.Small，Nanoscale等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文38篇，申請(qǐng)專利14件（授權(quán)8件）。
參考來(lái)源：
陳獨(dú)旭.球形硅微粉改性對(duì)環(huán)氧塑封料性能影響的研究
王路喜等.改性硅微粉對(duì)覆銅板耐熱性及其應(yīng)用研究
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（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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