Silicamikropulver med høj-renhed er et nøgleråmateriale i de elektroniske materialer, ildfaste materialer og keramikindustrien. Dens renhed og partikelstørrelse påvirker direkte ydeevnen af downstream-produkter. Den optimale metode til fremstilling af silicamikropulver med høj-renhed kræver en omfattende overvejelse af råmaterialers renhed, oprensningsproces og teknologi til kontrol af partikelstørrelse. I øjeblikket involverer den almindelige optimeringstilgang at kombinere fysisk og kemisk oprensning.
Fysisk rensning er fundamentet. Først vælges venekvarts med høj-renhed eller smeltet kvarts som råmateriale. Indledende silica-mikropulver opnås gennem mekanisk pulverisering og luftstrømsklassificering. I denne fase kræves streng kontrol af udstyrsmaterialer (såsom brug af en polyurethan-foret kuglemølle) for at forhindre forurening med metalliske urenheder. Flertrins luftstrømsklassificering bruges til at kontrollere partikelstørrelsen inden for området 0,1-100 mikron.
Kemisk rensning er afgørende. Syrevask (såsom behandling med en flussyre-salpetersyreblanding) fjerner effektivt metaloxidurenheder såsom aluminium og jern, mens alkalisk vask (natriumhydroxidopløsning) fjerner overfladesilikater. I de senere år er høj-temperatur-kloreringsrensningsteknologi, som genererer flygtige chlorider gennem reaktionen af chlor med metalurenheder, blevet udviklet til at øge renheden af siliciummikropulver til over 99,99 %, hvilket gør det særligt velegnet til halvleder--applikationer.
Partikelstørrelseskontrol og overflademodifikation er lige vigtige. Sfæriske siliciummikropulvere kan fremstilles ved hjælp af hydrotermisk syntese eller sol-gelmetoder, der udviser overlegen flydeevne i forhold til kantede partikler. Overfladebelægning med silica øger yderligere syre- og alkaliresistens.
I en omfattende sammenligning er fire-trinsprocessen med "fysisk knusning af - syrevask og -rensning - høj-temperatur-kloreringsraffinering - luftstrømsklassificering" i øjeblikket den optimale løsning til industriel produktion af siliciummikropulver med høj-renhed svarende til 9.9 %). Mens den opretholder et første-udbytte, der overstiger 90 %, kan den konsekvent producere ultrafine produkter med en D50 på 5 mikron, der opfylder kravene til-avancerede elektroniske emballagematerialer. I fremtiden, med modenheden af nye teknologier såsom plasmarensning, forventes renhedsgrænsen for siliciummikropulver at overstige fire decimaler 9'ere.
