硅微粉简介

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百科名片

硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能,被广泛用于化工、电子、集成电路(IC)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展,硅微粉亦将步入新的历史发展时期。
目录
简介
物理化学性能
作用
适用范围
应用领域
使用方法及注意事项
1.  掺量
2.  掺加方法
3.  施工方法
4.  施工安全
5.  产品的包装、贮存与运输
分类
1.  按级别划分
2.  用途划分
3.  生产工艺划分

简介

  硅微粉-又叫硅灰-也叫微硅粉-或二氧化硅超细粉
硅微粉是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料

物理化学性能

  1、硅微粉:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。硅灰的化学成份见下表:
项目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO NaO PH
平均值 75~96% 1.0±0.2% 0.9±0.3% 0.7±0.1% 0.3±0.1% 1.3±0.2% 中性
 2、硅微粉的细度:硅灰中细度小于1微米的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3微米,比表面积为:20~28m/g。其细度和比表面积约为水泥的80~100倍,粉煤灰的50~70倍。石英粉常用规格为400目,800目,1000目,1500目及2000目.
  3、颗粒形态与矿相结构:硅灰在形成过程中,因相变的过程中受表面张力的作用,形成了非结晶相无定形圆球状颗粒,且表面较为光滑,有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大,活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料,微小的球状体可以起到润滑的作用。

作用

  硅微粉能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中,掺入适量的硅灰,可起到如下作用:
  1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
  
硅微粉
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
  3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。
  4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度。
  5、是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。
  6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。
  7、有效防止发生砼碱骨料反应
  8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强。

适用范围

  商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混(预拌)砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂;橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强,陶瓷制品的改性等等。

应用领域

  1﹑用于砂浆与砼中:高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。
  2﹑材料工业中:
  (1)高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件,使用寿命是普通浇注料的三倍,耐火度提高约100℃,高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于:焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。
  (2)大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。
  (3)自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。
  (4)氧化物结合碳化硅制品(陶瓷窑窑具、隔焰板等)。
  (5)高温型硅酸钙轻质隔热材料。
  (6)电瓷窑用刚玉莫来石推板。
  (7)高温耐磨材料及制品。
  (8)刚玉及陶瓷制品。
  (9)赛隆结合制品。
  目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。
  3、新型墙体材料、饰面材料:
  (1)墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。
  (2)水泥基聚合物防水材料。
  (3)轻骨料保温节能砼及制品。
  (4)内外墙建筑用腻子粉加工。
  4、 其他用途:
  (1)硅酸盐砖原料。
  (2)生产水玻璃
  (3)用做有机化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。
  (4)化肥行业中用作防结块剂。

使用方法及注意事项

掺量

  一般为胶凝材料量的5-10%。硅灰的掺加方法分为内掺和外掺,
  (1)内掺:在加水量不变的前提下,1份硅粉可取代3-5份水泥(重量)并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。
  (2)外掺:水泥用量不变,掺加硅灰则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅灰时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。
  硅灰须与减水剂配合使用,建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。
  用硅微粉配制混凝土时,一般与胶凝材料的重量比为:
  (一)高性能混凝土:5-10%;
  (二)水工混凝土:5-10%
  (三)喷射混凝土:5-10%;
  (四)助泵剂:2-3%;
  (五)耐磨工业地坪:6-8%;
  (六)聚合物砂浆、保温砂浆:10-15%,
  (七)不定形耐火浇注料:6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。

掺加方法

  硅微粉混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序:
  (1)投入骨料,随后投入硅微粉、水泥干拌后,再加入水和其它外加剂。
  (2)投入粗骨料+75%水+硅灰+50%细骨料,搅拌15-30秒,然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水,搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。

施工方法

  硅灰混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别,但施工中良好地组织与振捣密实很有必要。硅灰混凝土早强的性能会使终凝时间提前,在抹面时应加注意;同时掺加硅灰会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水,使抹面稍显困难。

施工安全

  硅微粉混凝土施工安全应严格按照混凝土工程的有关国家施工规范进行操作,但因硅微粉较轻,严禁高空抛洒材料,防止硅灰飞扬。

产品的包装、贮存与运输

  1、本产品使用复膜塑料编织袋包装。包装规格为:30千克/袋、25千克/袋、20千克/袋。
  2、本产品应在干燥、避雨、遮阳的环境中存放。产品遇水结块活性损失。禁止在阳光下长时间暴晒,以免包装袋风化,产品外洒。
  3、本产品不属危险品,运输可按《非危险品规则》办理。

分类

按级别划分

  硅微粉可分为:普通硅微粉、电工级硅微粉、电子级硅微粉、熔融硅微粉、超细硅微粉、“球粒”硅微粉。
  1、普通硅微粉
  主要用途用于环氧树脂浇注料、灌封料、电焊条保护层、金属铸造、陶瓷、硅橡胶、涂料及其它化工行业。
  2、电工级硅微粉
  主要用途用于普通电器件的绝缘浇注,高压电器的绝缘浇注,APG工艺注射料,环氧灌封料,高档陶瓷釉料等。
  3、电子级硅微粉
  主要用途主要用于集成电路、电子元件的塑封料和包装料。
  4、熔融硅微粉
  熔融石英微粉(WG)所用原料是天然石英经经高温熔炼,冷却后的非晶态SiO2,经多道工艺加工而成的微粉。该产品纯度高,具有热膨胀系数小,内应力低,高耐湿性,低放射性等优良特性。
  主要用途用于大规模及超大规模集成电路用塑封料,环氧浇注料,灌封料,及其它化工领域。
  5、超细硅微粉
  主要用途主要用于涂料,油漆,工程塑料,粘合剂,奎橡胶,精密铸造高级陶瓷。
  6、“球粒”硅微粉
  “球粒”硅微粉选用高品质石英原矿,经独特工艺加工而成的一种高强度、高硬度、惰性的球型颗粒,其主要成分SiO2含量99.6%以上,密度为2.65,莫氏硬度为7,细度在325目至5000目之间,白度在70-94之间,具有合理可控的粒度范围,外观为白色粉末状。
  高品质“球粒”硅微粉,具有极低的吸油率、混合粘度和摩擦系数。其独特的球粒结构,与其他棱角形石英粉(硅微粉)相比,粉体流动性好,粉体堆积形成的休止角小,因而在与有机高分子材料混合时分密实,增强机体的强度。易分散、混料均匀、可明显增加材料的流动性。
  主要用途用于涂料、环氧地坪、硅橡胶等,大幅度降低成本,显著提高混合材料的加工工艺性能。

用途划分

  硅微粉可划分为:油漆涂料用硅微粉、环氧地坪用硅微粉、橡胶用硅微粉、密封胶用硅微粉、.电子级和电工级塑封料用硅微粉、精密陶瓷用硅微粉
  1、油漆涂料用硅微粉
  目数:600-2500目
  SiO2:>99.5%
  白度:70-94度之间
  硬度:7(莫氏硬度)
  吸油量、混合粘度低、分散性和流动性好,堆积形成的休止角小、耐摩擦。
  2、环氧地坪用硅微粉
  目数:600-1250目
  SiO2:>99%
  白度:70-94度之间
  硬度:7(莫氏硬度)
  粘度低、流动性好、堆积性好、易压实,与环氧树脂类易结合。与传统硅微粉比较可节约环氧树脂用量。
  3、橡胶用硅微粉
  目数:1250-5000目
  SiO2:>99.5%
  白度:>70-94度
  硬度:7(莫氏硬度)
  (1).在耐磨橡胶制品中的应用
  耐磨橡胶制品包括橡胶板、管、带、辊,它要求混炼胶具有很好的渗透性和较强的粘结性,试验结果证明,填充硅微粉的混炼胶充分体现了胶料稀、渗透性好、分散性好、粘结性强等独特性能,有利于混炼胶在帆布上的擦涂和增强了胶片与帆布之间的粘着强度,制品的扯断强度、永久变形等机械性能均有明显改善,尤其增强了橡胶制品的耐磨性。
  (2).在硅橡胶制品中的应用
  极低的含水量,很好的绝缘性;最大粒度小于5μm,具有一定的补强性能。
  4、密封胶用硅微粉
  目数:1250目
  SiO2:>99.5%
  白度:>80-94度
  硬度:7(莫氏硬度)
  经处理后的硅微粉含水量小于0.1%,用于密封胶中可提高胶体的粘接强度、屈服值、剪切力稀释指数。具有增稠、补强作用、抗撕裂、抗老化作用。
  5、电子级和电工级塑封料用硅微粉
  目数:600-5000目
  SiO2:>99.5%
  白度:>90度
  硬度:7(莫氏硬度)
  准球形硅微粉用于环氧树脂绝缘封装材料中,可大幅度增加填充量,降低混合材料体系的粘度,改善加工工艺性能,提高混合料的渗透能力,降低固化物的膨胀系数和固化过程的收缩率,减小热涨差。
  6、精密陶瓷用硅微粉
  目数:5000目
  SiO2:>99.7%
  白度:>92度
  硬度:7(莫氏硬度)

生产工艺划分

  可以分为:结晶硅微粉熔融硅微粉方石英硅微粉活性硅微粉。
  1、结晶硅微粉
  结晶硅微粉是利用高品位的天然石英,通过独特的无铁研磨工艺生产加工而成,其色白、质纯。因其工艺成熟而具有稳定的物理、化学特性及合理、可控的粒度分布。结晶硅微粉可分为高纯度结晶硅微粉、电子级结晶硅微粉及一般填料级结晶硅微粉。结晶硅微粉使用范围。
  2、熔融硅微粉
  熔融硅微粉是选用优质的天然石英,通过独特处理工艺加工而形成的粉末,通过高温处理,其分子结构排列由有序排列转为无序排列。其色白,纯度较高并具有以下特性:极低的线膨胀系数;良好的电磁辐射性;耐化学腐蚀等稳定的化学特性;合理有序、可控的粒度分布。熔融硅微粉使用范围十分广泛。
  3、方石英硅微粉
  方石英硅微粉是选用优质天然石英,运用独特工艺特殊处理加工而成的粉末。经过高温煅烧后获得的高纯度硅石,通过快速冷却,可以稳定改变后的晶体结构,由于其稳定的化学性质,合理有序、可控的粒度分布。而被广泛的应用。
  4、活性硅微粉
  活性硅微粉通过其独特的工艺,采用硅烷等材料对硅微粉颗粒表面进行改性处理,增强了硅微粉的憎水性能,提高了混合料及填充系统的机械、电子和化学特性。对硅微粉颗粒表面处理主要是提高填充系统的性能。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
硅 微 粉
 
硅灰-又叫硅微粉-也叫微硅粉-或二氧化硅超细粉
 
硅灰是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。
 
一﹑硅灰的物理化学性能:
1、硅灰:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。硅灰的化学成份见下表:
项目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO NaO PH
平均值 75~96% 1.0±0.2% 0.9±0.3% 0.7±0.1% 0.3±0.1% 1.3±0.2% 中性
 
2、硅灰的细度:硅灰中细度小于1µm的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3µm,比表面积为:20~28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80~100倍,粉煤灰的50~70倍。
 
3、颗粒形态与矿相结构:硅灰在形成过程中,因相变的过程中受表面张力的作用,形成了非结晶相无定形圆球状颗粒,且表面较为光滑,有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大,活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料,微小的球状体可以起到润滑的作用。
 
二、作用:硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中,掺入适量的硅灰,可起到如下作用:
1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
 
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
 
3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。
 
4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度。
 
5、是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。
 
6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。



7、有效防止发生砼碱骨料反应。
 
8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强。
三、适用范围:
 
商品砼、高强度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混(预拌)砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂;橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强,陶瓷制品的改性等等。
 
四、应用领域:
1﹑用于砂浆与砼中:高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。
 
2﹑材料工业中:
(1)高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件,使用寿命是普通浇注料的三倍,耐火度提高约100℃,高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于:焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。
(2)大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。
(3)自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。
(4)氧化物结合碳化硅制品(陶瓷窑窑具、隔焰板等)。
(5)高温型硅酸钙轻质隔热材料。
(6)电瓷窑用刚玉莫来石推板。
(7)高温耐磨材料及制品。
(8)刚玉及陶瓷制品。
(9)赛隆结合制品。
目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。
 
3、新型墙体材料、饰面材料:
(1)墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。
(2)水泥基聚合物防水材料。
(3)轻骨料保温节能砼及制品。
(4)内外墙建筑用腻子粉加工。
 
4、 其他用途:
(1)硅酸盐砖原料。
(2)生产水玻璃。
(3)用做有机化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。
(4)化肥行业中用作防结块剂。
 
五、使用方法及注意事项:
1、 掺量:一般为胶凝材料量的5-10%。硅灰的掺加方法分为内掺和外掺,
(1)内掺:在加水量不变的前提下,1份硅粉可取代3-5份水泥(重量)并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。
(2)外掺:水泥用量不变,掺加硅灰则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅灰时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。
硅灰须与减水剂配合使用,建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。
用硅灰配制混凝土时,一般与胶凝材料的重量比为:
(一)高性能混凝土:5-10%;
(二)水工混凝土:5-10%
(三)喷射混凝土:5-10%;
(四)助泵剂:2-3%;
(五)耐磨工业地坪:6-8%;
(六)聚合物砂浆、保温砂浆:10-15%,
(七)不定形耐火浇注料:6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。
 
2﹑掺加方法:
硅灰混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序:
(1)投入骨料,随后投入硅灰、水泥干拌后,再加入水和其它外加剂。
(2)投入粗骨料+75%水+硅灰+50%细骨料,搅拌15-30秒,然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水,搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。
 
3、施工方法:
硅灰混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别,但施工中良好地组织与振捣密实很有必要。硅灰混凝土早强的性能会使终凝时间提前,在抹面时应加注意;同时掺加硅灰会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水,使抹面稍显困难。
 
4、施工安全:
硅灰混凝土施工安全应严格按照混凝土工程的有关国家施工规范进行操作,但因硅灰较轻,严禁高空抛洒材料,防止硅灰飞扬。
 
六、产品的包装、贮存与运输:
1、本产品使用复膜塑料编织袋包装。包装规格为:30千克/袋、25千克/袋、20千克/袋。



2、本产品应在干燥、避雨、遮阳的环境中存放。产品遇水结块活性损失。禁止在阳光下长时间暴晒,以免包装袋风化,产品外洒。
 
3、本产品不属危险品,运输可按《非危险品规则》办理
 
掺量
1.掺加方法
2.施工方法
3.施工安全
4.产品的包装、贮存与运输
按级别划分
1.用途划分
2.生产工艺划分