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探询高纯超细硅微粉产业化的秘诀——访非金属矿设计院教授级高工沈君麟


来源:中国粉体网   橙子

[导读]  硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。随着高新技术产业不断在发展,使得硅微粉的身价和用途不断提升。

中国粉体网讯  硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。随着高新技术产业不断在发展,使得硅微粉的身价和用途不断提升。目前,世界上只有中国、日本、韩国、美国等少数国家具备硅微粉生产能力。并且国内生产的硅微粉质量不高,附加值低,所需求的大部分高质量硅微粉还依赖进口,如何制备高纯、超细的硅微粉已成为国内粉体研究的热点。




在此背景下,中国粉体网编辑记者特地采访了非金属矿设计院的教授级高工沈君麟先生。沈教高从事非金属矿选矿和提纯工作四十多年,参与设计工作上百项,尤其擅长非金属矿的高纯、超细和新产品开发等工作。


超细发展速度快


在谈及国内非金属矿的超细发展情况时,沈教高介绍到:90年代到2000年以后,十几年以来,干法最细可以做到3000目左右,也就是4um。湿法可以做到1um左右。最近五年来我国非金属矿的超细研究发展很快。因为随着新材料和纳米材料的强势崛起,人们越来越重视对超细产品的研究。与此同时,近些年设备的快速发展也为非金属矿的超细研究提供了必要条件。所以目前已经可以做到纳米和亚纳米级别了,这在过去是很不可思议的。


早期制备纳米材料都是采用化学合成的方法,化学合成的纳米材料纯度高,均匀性好,但是部分物理性能没有天然矿物的好。后期人们研究通过非金属矿物制备纳米材料,并在一些领域取得很好的进展。沈教高透漏道:去年一个重质碳酸钙的项目已经可以做到100-200nm了;他们公司干法生产的硅微粉已达到4um以下,2700-3000目左右,在国内已属领先。沈教高预计随着各界人士对非金属矿超细研究的不断重视以及设备和技术的不断更新,相信未来五年,非金属矿纳米材料的发展将会更快。


超纯发展“零污染”


硅微粉是粉体加工里面难度比较大的,它硬度硬,加工过程中容易产生污染。因此硅微粉的生产线设计中,与物料接触的部分如料槽等不能用不锈钢材料。不锈钢会污染硅微粉,导致产品发黑,并影响产品的性能和应用。沈教高介绍到:要想生产高纯超细硅微粉,整天生产线都不能有污染,不管是溜槽、阀门或是料仓,因此可以选择最高档的材料做衬底,或使用工程塑料等代替不锈钢和铁,确保整条生产线可以做到零污染。除此外,沈教高还谈到了目前色选机的情况。一些档次较低的色选机会用石英板材做材料,这是不能用来生产硅微粉的,硅微粉用色选机应该选择PE板或是工程塑料板,以确保不会污染产品。


随着电子工业等高新科技的迅速发展,对超纯硅微粉的需求量日益增大。但是其产量却很低。沈教高说:国内真正做到将杂质控制在50ppm以下并规模生产的企业很少。一方面是从实验室制备超纯硅微粉到其产业化还有一段路要走。另一方面,目前国内硅微粉企业小、散、乱的现状以及生产线不够智能化、自动化、人工多的情况也给产品的纯度带来很大波动。


产业化发展道阻且长


硅微粉的应用范围广,国内市场大,但是国内供给低,高端产品十分依赖进口。沈教高认为我国硅微粉产业化发展缓慢的原因主要有以下几点:


全国范围内的大小硅微粉厂近众多,但基本上都属于乡镇企业。企业规模小,设计不正规,一般采用常规加工设备,产品的纯度、粒度以及产品质量稳定性差,而且表面改姓不好,无法与进口产品抗衡。要想将国内的硅微粉产业做大,企业要上一定的规模并且采用正规的设计生产质量稳定的产品,才能大规模供应市场。


产业化模式落后,研发和应用实验的分开也制约着硅微粉的产业化。沈教高说道:我国几十年的做法都是只做产品的研发实验,忽略产品的应用实验,在应用过程中就会出现一些问题。而美国和我们就不一样,他们的矿业公司都有自己的实验室和应用实验室,在实验室做出产品马上就做应用实验,形成新的配方,性能对比一目了然,下游企业也更容易接受。


此外,我国硅微粉的产业化也离不开下游企业的支持,销售人员与下游联系最为密切。因此销售人员的专业素质也十分重要。沈教高认为,销售人员不止要卖产品,还要对硅微粉的性能很了解,清楚产品的优缺点才能将产品推销到适合的应用行业。


在采访沈教高的过程中不难看出他对我国非金属矿提纯和超细发展现状的深刻了解。采访的最后,沈教高还透露他们在球形硅微粉生产上的进展。公司采用振动磨生产球形硅微粉,并可以对硅微粉整形,使其球形化。记者了解到,目前全国仅他们一家企业拥有并使用这套可以对硅微粉整形的设备。


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