硅微粉是由天然石英或熔融石英（天然石英經高溫熔融、冷卻后的非晶態SiO2）經破碎、提純、研磨、分級等多道工藝加工而成的微粉。硅微粉具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導熱性差、高絕緣、低膨脹、化學性能穩定、硬度大等優良的性能，被廣泛用于化工、電子、集成電路（IC）、電器、塑料、涂料、高級油漆、橡膠、國防等領域。

一、硅微粉分類

1、按級別劃分，硅微粉可分為：普通（超細）硅微粉、電工電子級硅微粉、熔融硅微粉、球形硅微粉。 

2、用途劃分，硅微粉可劃分為：油漆涂料用硅微粉、環氧地坪用硅微粉、橡膠用硅微粉、密封膠用硅微粉、電子級和電工級塑封料用硅微粉、精密陶瓷用硅微粉

3、生產工藝可以分為：結晶硅微粉、熔融硅微粉、方石英硅微粉、活性硅微粉。

二、硅微粉的加工工藝及設備簡介

1、硅微粉原料的選礦提純

我國的硅質原料資源豐富，有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質石英巖、沉積石英砂巖、粉石英等類型。為了滿足硅微粉用原材料的要求，部分類型的硅質原料必須經過選礦提純達到質量標準后，才能用來加工硅微粉。

選礦提純一般是將雜質含量較高的硅質原料經過破碎、篩分、磨礦，使二氧化硅與雜質充分解離。在實際生產中，根據要求的質量進行提純。或是經過浮選、磁選除雜質，或是經過水洗分級除雜質，或是經過酸洗除雜質，干燥后，作為硅微粉的原材料。

2、熔融硅微粉原料的加工

熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英。熔煉石英生產工藝：先將硅質原料破碎到10～20mm的小塊料，采用堆積酸浸法，除去表面雜質，再用清水洗凈后干燥。將清潔、干燥的小塊料投入熔煉石英爐中，接通硅碳棒電源；經過高溫(1 800～2 000℃)熔煉約10h后，出爐急冷破碎，經手選，再經純化酸洗、脫酸、去離子水清洗，干燥后成為無定形硅微粉的原材料。

3、硅微粉的生產工藝及設備

A、不規則形狀（角形）硅微粉的生產工藝及設備

角形硅微粉是用硅微粉原材料經研磨而得到的外形無規則多呈棱角狀的硅微粉。角形硅微粉根據其原材料的不同又分為角形結晶硅微粉（原料為天然石英晶體）和角形熔融硅微粉（原料為熔融無定型二氧化硅）。

角形硅微粉的主要生產設備有球磨機、振動磨、微粉分級機和烘干機。下面分別簡要介紹其工作原理。

球磨機：可以是干法也可以是濕法研磨物料。當球磨機運轉時，磨礦介質與物料一起被提升到一定高度后下落，如此反復進行，處于磨礦介質之間及磨礦介質與磨機桶壁之間的物料受到沖擊和物料在磨礦介質的滾動、滑動過程中被研磨成細粉。

振動磨：利用磨礦介質受磨機的振動作用，在磨機腔體內滑動、滾動而對物料進行研磨。微粉分級機的分級原理是：物料被風機抽吸到分級室內，在高速運轉的分級轉子和分級葉片之間被分級；粗物料沿分級筒壁而下，從底部粗粉出口排出；細粉則隨氣流穿過轉子葉片的間隙由上部細粉出口排出，從而達到分級的目的。

烘干機：為了保證硅微粉極低的含水率和在干燥時不受污染以及提高生產效率、節約能源而采用空心軸攪拌烘干機，其工作原理是：物料從進料口進入烘干機內，由空心槳葉輸送至出料口出料；物料在被輸送過程中，受空心槳葉攪拌并由空心槳葉和機體夾套同時加熱，水分被蒸發而烘干。

B、球形硅微粉的生產工藝及設備

目前國外球形硅微粉的生產有：高溫熔融噴射法、氣體火焰法、液相中控制正硅酸乙脂、四氯化硅的水解法等工藝。在此給讀者介紹的是氣體燃燒火焰成球法：

成球機理:

高溫火焰噴槍噴出1600～2000℃的高溫火焰，當粉體進入高溫火焰區時其角形表面吸收熱量而呈熔融狀態，熱量進一步被傳遞到粉體內部，粉體顆粒完全呈熔融狀態。在表面張力的作用下，物體總是要趨于穩定狀態，而球形則是最穩定狀態，從而達到產品成球目的。

生產工藝流程圖

主要生產設備

粉料定量輸送系統、燃氣量控制和混合裝置、氣體燃料高溫火焰噴槍、冷卻回收裝置。粉料定量輸送系統用氣力輸送的方法將要加工成球形硅微粉的粉料按照規定的給料量連續、均勻地輸送到高溫火焰中。燃氣量控制和混合裝置可根據火焰溫度、火焰長度和剛度調節、控制燃氣量和助燃氣體量，并將燃氣與助燃氣體充分混合后送到高溫火焰噴槍。氣體燃料高溫火焰噴槍將混合燃料氣體(混合入助燃氣體)和非球形硅微粉物料同時噴出，點火后產生高溫火焰，熔融分散的硅微粉，使之成為球形硅微粉。冷卻回收裝置將已被熔融且分散的高溫球形硅微粉，迅速冷卻避免出現析晶現象，并將冷卻后的球形硅微粉在收集器中回收。

小結：硅微粉已經廣泛在電子工業塑封料、電器工業澆注料、玻璃纖維工業、硅橡膠、化工、高級陶瓷、特種耐火材料等領域應用。隨著我國玻璃纖維工業、半導體集成電路與電子器件等行業的發展，對硅微粉的需求量將越來越大。當前我國制造業已經進入產業轉型期，各行各業不在局限于低成本高產量的低端發展模式。提高硅微粉生產技術水平，加強生產過程的測試和控制是硅微粉行業的大勢所趨。球形化、表面改性、高純度化超細化是當前粉體技術進步的熱點項目。還是那句老話，科技是第一生產力，硅微粉行業依然商機無限。

(粉體圈 作者：敬之)