關(guān)于氣相二氧化硅的化學(xué)原理介紹
- 發(fā)布時(shí)間:2022-08-30
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化學(xué)氣相沉積(CVD)法,又稱熱解法、干法或燃燒法。其原料一般為四氯化硅、氧氣(或空氣)和氫氣,高溫下反應(yīng)而成。反應(yīng)式為:SiCl4+ 2H2+ O2—>SiO2+4HCl??諝夂蜌錃夥謩e經(jīng)過(guò)加壓、分離、冷卻脫水、硅膠干燥、除塵過(guò)濾后送入合成水解爐。將四氯化硅原料送至精餾塔精餾后,在蒸發(fā)器中加熱蒸發(fā),并以干燥、過(guò)濾后的空氣為載體,送至合成水解爐。四氯化硅在高溫下氣化(火焰溫度1000~1800℃)后,與一定量的氫和氧(或空氣)在1800℃左右的高溫下進(jìn)行氣相水解;此時(shí)生成的氣相二氧化硅顆粒極細(xì),與氣體形成氣溶膠,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成較大顆粒,然后經(jīng)旋風(fēng)分離器收集,再送入脫酸爐,用含氮空氣吹洗氣相二氧化硅至PH值為4~6即為成品。
其粒徑很小,因此比表面積大,表面吸附力強(qiáng),表面能大,化學(xué)純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有特異的性能,以其優(yōu)越的穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性和觸變性,在眾多學(xué)科及領(lǐng)域內(nèi)獨(dú)具特性,有著不可取代的作用。納米二氧化硅俗稱“超微細(xì)白炭黑”,廣泛用于各行業(yè)作為添加劑、催化劑載體,石油化工,脫色劑,消光劑,橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑,塑料充填劑,油墨增稠劑,金屬軟性磨光劑,絕緣絕熱填充劑,高級(jí)日用化妝品填料及噴涂材料、醫(yī)藥、環(huán)保等各種領(lǐng)域。并為相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了新材料基礎(chǔ)和技術(shù)保證。
氣相二氧化硅特性
◇作為液體的觸變劑和增稠劑,防沉淀、防流掛;
◇改善顏料填料在液體體系中懸浮性和分散性;
◇用作分散和研磨助劑;
◇提高涂層耐腐蝕性;
◇提高粉末流動(dòng)性、貯存穩(wěn)定性;
◇改善粉末帶電量及電荷穩(wěn)定性;
◇提高抗水性;
◇提高漆膜抗刮傷性;
◇提高顏色鮮艷性;
◇固定特殊效果;
◇提高漆膜物理機(jī)械性能;
◇提高漆膜附著力和柔韌性;
◇改善橡膠、彈性體粘彈性能,補(bǔ)強(qiáng);
◇消泡劑中的消泡作用;
◇提高涂層表面硬度、抗刮擦;
◇薄膜及彈性體中防止粘連;
◇作為吸附劑和載體;
◇用于噴墨打印涂層;
◇作為齒科材料的高級(jí)填充物;
◇作為催化劑載體,顯著的熱絕緣性,用于低溫和高溫絕緣。
氣相二氧化硅在電子封裝材料中的應(yīng)用
有機(jī)物電致發(fā)光器材(OLED)是目前新開(kāi)發(fā)研制的一種新型平面顯示器件,具有開(kāi)啟和驅(qū)動(dòng)電壓低,且可直流電壓驅(qū)動(dòng),可與規(guī)模集成電路相匹配,易實(shí)現(xiàn)全彩色化,發(fā)光亮度高(>105cd/m2)等優(yōu)點(diǎn),但OLED器件使用壽命還不能滿足應(yīng)用要求,其中需要解決的技術(shù)難點(diǎn)之一就是器件的封裝材料和封裝技術(shù)。目前,國(guó)外(日、美、歐洲等)廣泛采用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂,即通過(guò)兩者之間的共混、共聚或接枝反應(yīng)而達(dá)到既能降低環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)應(yīng)力又能形成分子內(nèi)增韌,提高耐高溫性能,同時(shí)也提高有機(jī)硅的防水、防油、抗氧性能,但其需要的固化時(shí)間較長(zhǎng)(幾個(gè)小時(shí)到幾天),要加快固化反應(yīng),需要在較高溫度(60℃至100℃以上)或增大固化劑的使用量,這不但增加成本,而且還難于滿足大規(guī)模器件生產(chǎn)線對(duì)封裝材料的要求(時(shí)間短、室溫封裝)。將經(jīng)表面活性處理后的納米二氧化硅充分分散在有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠基質(zhì)中,可以大幅度地縮短封裝材料固化時(shí)間(為2.0-2.5h),且固化溫度可降低到室溫,使OLED器件密封性能得到顯著提高,增加OLED器件的使用壽命。