高品質(zhì)硅微粉（SiO2）是應(yīng)用極為廣泛的無機(jī)非金屬材料，它具有優(yōu)良的介電性能、低的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)小及耐腐蝕等特點(diǎn)。同時(shí)，高品質(zhì)硅微粉以其優(yōu)異的物理性能、極高的化學(xué)穩(wěn)定性與獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，成為高新技術(shù)領(lǐng)域最重要和最關(guān)鍵的原料之一。

1. 高品質(zhì)硅微粉的應(yīng)用現(xiàn)狀

高品質(zhì)硅微粉是由天然石英（SiO2）或熔融石英（天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)SiO2）經(jīng)破碎、球磨（或振動(dòng)、氣流磨）、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。

（1）電子及電器工業(yè)中的應(yīng)用

目前，現(xiàn)代微電子技術(shù)正以驚人的速度向高集成度、高密度和小型化方向發(fā)展。球形硅微粉先進(jìn)封裝技術(shù)的快速發(fā)展對封裝材料提出了越來越高的要求。用于集成電路封裝的環(huán)氧塑封料中，70%～90%為硅微粉。當(dāng)集成度達(dá)到 1M～4M 時(shí)，即要求加入部分球形化硅微粉，而集成度達(dá)到 8M～16M 時(shí)，則必須全部使用球形硅微粉。用于電子行業(yè)有電子級結(jié)晶型硅微粉、電子級結(jié)晶型活性硅微粉(JGH)、電子級熔融型硅微粉、電子級熔融型活性硅微粉。產(chǎn)品規(guī)格為產(chǎn)品網(wǎng)目數(shù)，分為300、400、600、1000目。

（2）耐磨橡膠制品中的應(yīng)用

耐磨橡膠制品包括橡膠板、管、帶、輥，它要求混煉膠具有很好的滲透性和較強(qiáng)的粘結(jié)性，試驗(yàn)結(jié)果證明，填充硅微粉的混煉膠充分體現(xiàn)了膠料稀、滲透性好、分散性好、粘結(jié)性強(qiáng)等獨(dú)特性能，有利于混煉膠在帆布上的擦涂和增強(qiáng)了膠片與帆布之間的粘著強(qiáng)度，制品的扯斷強(qiáng)度、永久變形等機(jī)械性能均有明顯改善，尤其增強(qiáng)了橡膠制品的耐磨性。

（3）硅橡膠制品中的應(yīng)用

高品質(zhì)超微SiO2由于白度高、硬度高、耐高溫、阻燃，其分子結(jié)構(gòu)與硅橡膠類似，可用于硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑、樹脂基復(fù)合材料的改性，還可用于新型塑料、有機(jī)玻璃、涂料、紙張等產(chǎn)品的添加劑，又用于特大規(guī)模電子塑封。它在功能材料中可起到紅外屏蔽、抗紫外輻照、高介電絕緣和靜電屏蔽，在仿生材料等領(lǐng)域也有著重要的用途。

（4）其他應(yīng)用領(lǐng)域

高品質(zhì)硅微粉在耐火材料工業(yè)中，作為添加劑制備高性能耐火材料。化學(xué)工業(yè)中，可作為惰性填充材料應(yīng)用于各種化合物中，以代替滑石和高嶺土等硅酸鹽材料。建筑行業(yè)中，可做水泥摻合料，以降低水灰比，提高和易性；用于鋼筋混凝土，可以大大提高混凝土的密實(shí)性，增強(qiáng)抗?jié)B漏性，如用于水電大壩、大小型水池等。

當(dāng)前我國硅微粉生產(chǎn)企業(yè)幾乎全部套用非礦工業(yè)的常規(guī)加工設(shè)備，包括粉碎、分級、干燥等，在工藝過程中，缺乏系統(tǒng)的控制手段，也有個(gè)別企業(yè)采取簡單的在線監(jiān)視與離線控制措施，但仍然解決不了根本問題。 至于生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度更令人憂心。 所以致使我國硅微粉產(chǎn)品的純度、粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性差，始終無法與國外的進(jìn)口產(chǎn)品抗衡。受國內(nèi)微電子工業(yè)飛速發(fā)展的拉動(dòng)，球形硅微粉的用量與日俱增，由于國外生產(chǎn)廠商對我國球形硅微粉的生產(chǎn)技術(shù)與專用設(shè)備的引進(jìn)實(shí)行嚴(yán)密封鎖與壟斷，自“十五”計(jì)劃開始，國內(nèi)的一些研究單位如清華大學(xué)、武漢大學(xué)、南京大學(xué)等即著手攻關(guān)，但目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作。

江蘇聯(lián)瑞生產(chǎn)的球形硅微粉

2. 硅微粉技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著國家“一帶一路”和中國制造2025等戰(zhàn)略的實(shí)施，作為現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)硅微粉材料已進(jìn)入快速發(fā)展的軌道。

目前，硅粉行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)新應(yīng)關(guān)注以下趨勢：

（1）生產(chǎn)高度現(xiàn)代化。由于微電子工業(yè)對硅微粉的純度、粒度和形狀的要求不斷提高，因此，對生產(chǎn)過程的無塵化及專用設(shè)備的開發(fā)尤其重要，同時(shí)必須通過在線監(jiān)測與控制，以確保最終產(chǎn)品的高質(zhì)量和高穩(wěn)定性。

（2）技術(shù)創(chuàng)新力度加快。由于高技術(shù)硅微粉材料的特殊性和品種的多樣性，所以僅僅對傳統(tǒng)工藝與裝備的改良是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。隨著現(xiàn)代加工技術(shù)發(fā)展的日新月異，如處于科學(xué)前沿的等離子技術(shù)、射頻技術(shù)、超聲技術(shù)、真空技術(shù)以及光電技術(shù)等應(yīng)盡快加以融納采用。

（3）世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷加強(qiáng)對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。國外高技術(shù)硅微粉生產(chǎn)廠的核心部位幾乎全部采用封閉式操作，外人不得接近。在洽談技術(shù)貿(mào)易項(xiàng)目中，核心技術(shù)絕對不對外轉(zhuǎn)讓。日本對我國出口的高技術(shù)硅微粉參數(shù)一向保密，德國甚至將高技術(shù)硅微粉視作戰(zhàn)略物資而限制出口。

（4）技術(shù)的自主創(chuàng)新必須尋求新的發(fā)展空間。隨著技術(shù)創(chuàng)新速度的加快，有部分產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到其極限。規(guī)模化、低成本、高純度、多品種及功能化仍然是高技術(shù)硅微粉的發(fā)展趨勢。除此之外，高技術(shù)硅微粉的合成技術(shù)、智能化技術(shù)和微納米技術(shù)必將達(dá)到一個(gè)新的水平。所以，跨學(xué)科的創(chuàng)新力度必須不斷加大。

作者：李波濤

作者簡介：李波濤，男，1985年6月生，中共黨員，碩士研究生，工程師，國家注冊二級建造師（市政專業(yè)）。2009年河南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)，材料科學(xué)與工程專業(yè)，無機(jī)非金屬材料方向；2012年6月西安建筑科技大學(xué)碩士研究生畢業(yè)，材料物理與化學(xué)專業(yè)，特種陶瓷方向，2012年8月河南同人鋁業(yè)有限責(zé)任公司工作，主要從事鋁合金鑄造及深加工方向研究工作。