1. Strukturne lastnosti in sinteza okroglega silicijevega dioksida
1.1 Morfološka definicija in kristaliničnost
(Sferični silicijev dioksid)
Okrogli silicijev dioksid se nanaša na silicijev dioksid (SiO DVA) delci, izdelani z zelo enotnim, skoraj popolne sferične oblike, njihovo prepoznavanje iz običajnih nepravilnih ali oglatih silicijevih prahov, pridobljenih iz povsem naravnih virov.
Ti deli so lahko amorfni ali kristalni, čeprav amorfna oblika prevladuje v komercialnih aplikacijah zaradi vrhunske kemične varnosti, znižana raven temperature sintranja, in odsotnost faznih premikov, ki bi lahko povzročili mikrorazpoke.
Okrogla morfologija običajno ni pogosta; treba ga je sintetično doseči z reguliranimi postopki, ki urejajo nukleacijo, rast, in zmanjšanje površinske energije.
Za razliko od zdrobljenega kremena ali integriranega silicijevega dioksida, ki imajo robustne robove in široke naklade, sferični silicijev dioksid ima gladke površine, visoka debelina embalaže, in izotropna dejanja pod mehansko tesnobo, zaradi česar je odličen za natančne aplikacije.
Velikost bita običajno variira od desetih nanometrov do številnih mikrometrov, s strogim nadzorom porazdelitve velikosti, kar omogoča predvidljivo učinkovitost v kompozitnih sistemih.
1.2 Regulirane sintezne poti
Ključna tehnika za ustvarjanje sferičnega silicijevega dioksida je Stöberjev postopek, sol-gel strategija, razvita v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, ki vključuje hidrolizo in kondenzacijo silicijevih alkoksidov– najbolj splošno tetraetil ortosilikat (TEOS)– v alkoholizirani možnosti z amoniakom kot voznik.
S prilagajanjem parametrov, kot je fokus reaktanta, razmerje med vodo in alkoksidom, pH, temperaturni nivo, in reakcijski čas, raziskovalci lahko posebej prilagodijo velikost fragmentov, monodisperznost, in površinsko kemijo.
Ta tehnika daje izjemno enotne rezultate, neaglomerirane kroglice z odlično ponovljivostjo od serije do serije, bistvenega pomena za sodobno proizvodnjo.
Različni pristopi so sestavljeni iz plamenske sferoidizacije, kjer se neenakomerni fragmenti silicijevega dioksida stopijo in izboljšajo v kroge z uporabo visokotemperaturne plazme ali obdelave z ognjem, in strategije na osnovi emulzije, ki omogočajo inkapsulacijo ali strukturiranje jedra in lupine.
Za obsežno komercialno proizvodnjo, uporabljajo se tudi padavinske poti na osnovi natrijevega silikata, z uporabo stroškovno učinkovite razširljivosti ob ohranjanju ustrezne sferičnosti in čistosti.
Funkcionalizacija površine med ali po sintezi– kot je implantacija s silani– lahko uvede naravne ekipe (npr., amino, epoksi, ali vinil) za povečanje združljivosti s polimernimi matricami ali omogočanje biokonjugacije.
( Sferični silicijev dioksid)
2. Funkcionalne lastnosti in prednosti učinkovitosti
2.1 Pretočnost, Gostota nalaganja, in reološke navade
Ena najpomembnejših prednosti sferičnega silicijevega dioksida je njegova izjemna pretočnost v primerjavi z oglatimi primerki, lastnost, bistvena pri obdelavi prahu, brizganje, in aditivna proizvodnja.
Odsotnost ostrih robov zmanjša drgnjenje med delci, ki omogoča debelo, homogeno pakiranje z minimalno praznino, ki poveča mehansko celovitost in toplotno prevodnost končnih spojin.
V digitalni embalaži, visoka gostota pakiranja pomeni zmanjšanje vsebnosti smole v kapsulah, povečanje toplotne varnosti in zmanjšanje koeficienta toplotnega raztezanja (CTE).
Nadalje, sferični nastavki dajejo suspenzijam in pastam ugodne reološke bivalne lastnosti, zmanjševanje viskoznosti in preprečevanje strižne zgostitve, ki zagotavlja gladko podajanje in enakomerno prekrivanje v proizvodnji polprevodnikov.
Te regulirane pretočne navade so nepogrešljive pri aplikacijah, kot je podpolnjevanje s flip-chip, kjer je potrebno specifično pozicioniranje materiala in polnjenje brez praznin.
2.2 Mehanska in toplotna zaščita
Sferični silicijev dioksid kaže odlično mehansko žilavost in fleksibilni modul, dodajanje podpori polimernih matric brez ustvarjanja fokusa napetosti na ostrih vogalih.
Pri vgradnji v epoksi smole ali silikone, izboljša čvrstost, uporabite odpornost, in dimenzijsko varnost pri termalnem kolesarjenju.
Ima nizek koeficient toplotne rasti (~ 0.5 × 10 ⁻⁶/ K) se zelo ujema s silicijevimi rezinami in tiskanimi vezji, zmanjševanje napetosti toplotne neenakosti v mikroelektronskih napravah.
Nadalje, okrogel silicijev dioksid ohranja strukturno celovitost pri povišanih temperaturnih nivojih (približno ~ 1000 °C v inertnih okoljih), zaradi česar je primeren za visoko zanesljive aplikacije v vesoljskih in avtomobilskih elektronskih napravah.
Mešanica toplotne varnosti in električne izolacije izboljša njegovo uporabnost v napajalnih komponentah in embalaži izdelkov LED.
3. Aplikacije v industriji elektronskih naprav in polprevodnikov
3.1 Dolžnost pri pakiranju in kapsuliranju elektronskih izdelkov
Sferični silicijev dioksid je temeljni izdelek na trgu polprevodnikov, uporablja se predvsem kot polnilo v epoksidnih masah za vlivanje (EMC) za enkapsulacijo čipov.
Zamenjava tipičnih neenakomernih polnil z okroglimi je na novo odkrila inovacije embalaže izdelkov z omogočanjem večjega nalaganja polnila (> 80 masni %), izboljšan pretok plesni, in spuščen kabel se premikata po celotnem prenosnem kalupu.
Ta napredek vzdržuje miniaturizacijo vgrajenih vezij in rast naprednih načrtov, kot je sistem v paketu. (SiP) in pahljačasto embalažo izdelkov na ravni rezin (FOWLP).
Gladka površina okroglih delcev dodatno zmanjša obrabo finih zlatih ali bakrenih veznih žic, izboljšanje celovitosti in vračanja naprave.
Nadalje, njihova izotropna narava omogoča določeno enotno porazdelitev napetosti, zmanjšanje tveganja razslojevanja in lomljenja med termalnim kolesarjenjem.
3.2 Uporaba v procesih poliranja in planarizacije
Pri kemijski mehanski planarizaciji (CMP), okrogli nanodelci silicijevega dioksida delujejo kot abrazivni predstavniki v goščah, ustvarjenih za poliranje silicijevih rezin, optične leče, in magnetni mediji za shranjevanje prostora.
Njihove enotne oblike in velikost zagotavljajo redne stopnje izločanja izdelka in minimalne površinske napake, kot so praske ali jamice..
Površinsko modificiran okrogel silicijev dioksid je mogoče prilagoditi za podrobna pH okolja in občutljivost, povečanje selektivnosti med različnimi materiali na površini rezine.
Ta natančnost omogoča izdelavo večplastnih polprevodniških struktur z nanometrsko ravnostjo, zahteva za inovativno litografijo in asimilacijo pripomočkov.
4. Nastajajoče in meddisciplinarne aplikacije
4.1 Biomedicinska in diagnostična uporaba
Poleg elektronskih naprav, okrogli nanodelci silicijevega dioksida se zaradi svoje biokompatibilnosti pomembno uporabljajo v biomedicini, udobje funkcionalizacije, in nastavljivo poroznostjo.
Delujejo kot ponudniki dostave zdravil, kjer se obnovitvena sredstva napolnijo v mezoporozne strukture in sprožijo kot odgovor na dražljaje, kot so pH ali encimi.
V diagnostiki, fluorescenčno razvrščene silicijeve krogle služijo kot stabilne, netoksične sonde za slikanje in biosenziranje, zasenči kvantne pike v določenih bioloških okoljih.
Njihova površina je lahko konjugirana s protitelesi, peptidi, ali DNK za ciljno odkrivanje patogenov ali biomarkerjev raka.
4.2 Aditivna proizvodnja in sestavljeni izdelki
V 3D tiskanju, posebej pri brizganju veziva in stereolitografiji, sferični silicijevi prahovi povečajo gostoto plasti prahu in harmonijo plasti, prinašajo večjo ločljivost in mehansko trdnost v objavljenem porcelanu.
Kot ojačevalna faza v kompozitih z jekleno matriko in polimerno matriko, povečuje togost, termični nadzor, in odpornost proti obrabi brez ogrožanja obdelave.
Raziskovalna študija prav tako raziskuje fragmente križancev– strukture jedro-lupina s kremenčevimi lupinami preko magnetnih ali plazmoničnih jeder– za večnamenske materiale v prostoru za opazovanje in shranjevanje energije.
Za zaključek, okrogel silicijev dioksid kaže, kako morfološki nadzor na mikro- in nanorazmerje lahko običajni izdelek spremeni v visoko zmogljiv omogočevalec različnih sodobnih tehnologij.
Od zaščite mikročipov do napredne medicinske diagnostike, svojo edinstveno mešanico fizičnih, kemična, in reološke lastnosti še naprej spodbujajo razvoj znanstvenih raziskav in inženiringa.
5. Ponudnik
TRUNNANO je dobavitelj volframovega disulfida z nad 12 dolgoletne izkušnje pri varčevanju z energijo v nanogradnjah in razvoju nanotehnologije. Sprejema plačilo s kreditno kartico, T/T, West Union in Paypal. Trunnano bo pošiljal blago strankam v tujino prek FedExa, DHL, po zraku, ali po morju. Če želite izvedeti več o organski silicijev dioksid, vas prosimo, da nas kontaktirate in pošljete povpraševanje([email protected]).
Oznake: Sferični silicijev dioksid, silicijev dioksid, Silicijev dioksid
Vsi članki in slike so iz interneta. Če obstajajo težave z avtorskimi pravicami, za brisanje nas pravočasno kontaktirajte.
Povprašajte nas