矽業的強大作用,矽材料與有機矽膠之間的(de)種類有哪些?
矽是重要的石化替代材料、能源材料和電子材(cái)料。矽的地殼豐度為27%,僅次於氧(46%),大約是碳的1000倍,資(zī)源極其豐富(fù),開發潛力巨大。長期以來,矽材料的開發利用都(dōu)是工業界和(hé)全社會關注的焦點。如隨著如今有機矽的發(fā)展,逐漸擴展出(chū)了更多的行業,矽是(shì)如何從(cóng)最初的形態轉化成不同類型的下遊矽(guī)膠產品的,以下一張(zhāng)圖來進行說明。

金(jīn)屬矽
金屬矽又稱工業矽或結晶矽(guī),通常是在電(diàn)爐中由(yóu)碳還原二氧化矽而製得。其主要用途(tú)是作為非(fēi)鐵基合金的添加劑和生產半導體矽、有機矽的起始原料。國內主要的金屬矽企業如合盛矽業、湖北三新矽業、四子王旗佳輝矽業、雲南永昌矽(guī)業(yè)、天富(fù)矽業、晶鑫矽業等。由於金屬矽生產需要消耗(hào)大(dà)量的能源,能源成(chéng)本占總成本的50%以上。因此,中國金屬矽企業在水電資源豐富的西南地區,或低價電(diàn)力資源(yuán)的西(xī)北和東北地區分布較為集中。

高純石(shí)英
石英玻(bō)璃為單一氧化物二氧化矽構成的玻璃,二氧化矽中Si-O鍵(jiàn)堅固、共價鍵和離子鍵大約各占一半,是一種典型的網絡形成氧化物。石英玻璃具有優越(yuè)的物(wù)理、化學性能:純度高、機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、光譜(pǔ)透過寬、抗熱衝擊、耐高溫變形、耐射線輻(fú)照和電絕緣等。我國石英玻(bō)璃(lí)行業集中度較低(dī),有一定規模的主要分布在華北(北京、廊坊)、華東(上海、江蘇、浙(zhè)江)、東(dōng)北(遼寧)、華中(湖北)等地,並以民營企業為主。

多(單)晶矽
多晶矽是單質矽的一(yī)種形態,在電子工業中用(yòng)於製造半導體收音機、錄音機、彩電、錄像機(jī)、電子計算機等的基礎材料。在新能源行業,多晶矽是生產太陽能電池的重要原料(liào),一般的純度在6-9N。中國是全(quán)球最大的多晶矽生產國,主要的企業有(yǒu)江蘇中能(néng)矽業發展有限公司、江(jiāng)西(xī)賽維LDK、特變電(diàn)工新疆新能(néng)源股份有(yǒu)限(xiàn)公司(sī)、洛陽中矽高(gāo)科技(jì)有限公司等等。

單晶矽是指矽的單晶體,是高純度的多晶矽在單晶爐內拉製而(ér)成。具有基(jī)本完整的(de)點陣結構的晶體。不同的方向具(jù)有不同的性質,是(shì)一(yī)種良好的(de)半導材料。一般純度要求(qiú)在(zài)9-12N。用於製造(zào)半導體器件、太陽能電池等。
矽(guī)微粉
矽微粉是(shì)二氧化矽的一種無定型(非結晶)多晶(jīng)形物。一般來講,每生產1噸(dūn)金屬矽(guī)可副產0.3-0.5噸矽(guī)微粉。矽微粉有時會與氣(qì)相白炭黑混淆。矽微粉平均粒徑150納米(mǐ),比水泥顆(kē)粒小(xiǎo)100倍,比表麵積為15~30平方米/克,而氣相(xiàng)白炭黑的原生顆粒粒徑(jìng)隻有約5~7納米,比表麵積則高達150~300平方米/克。矽微粉主要應用領域是(shì)作為(wéi)高性能混凝土的增強填料,特別是提高其綜(zōng)合強度(dù)、粘結強度(dù)和耐磨性。添加矽微(wēi)粉後還能降低氯離子對混凝土的滲(shèn)透性,防止混凝土中的鋼筋被腐蝕。此(cǐ)外,矽微(wēi)粉也大量的(de)應用於陶瓷和耐火材料等領域

矽溶膠
矽(guī)溶膠為納米級的二氧化(huà)矽顆粒在水中或溶劑中的分散液。由(yóu)於矽溶膠中的SiO2含有(yǒu)大量的水(shuǐ)及羥基,故矽溶膠也可以表述為SiO2.nH2O。可用作各種耐火材料粘結劑,塗料工業,能(néng)薄殼精密鑄造、催化劑製造及催化劑載體、玻璃紙防粘劑、照相用紙前處理劑、水(shuǐ)泥(ní)袋防(fáng)滑劑、顯像管分散(sàn)劑、地板蠟抗滑等等。

單矽(guī)烷
單矽烷是一種無色(sè)氣體,別名四氫化矽、甲矽烷,該氣(qì)體與空氣接觸可發生自燃並釋放(fàng)很濃的白色無(wú)定型的二氧化矽煙霧。單矽烷按純度可分為工(gōng)業級和電子級,電子級主要(yào)應用於集(jí)成電(diàn)路、平麵電視、太(tài)陽能電池等行業(yè);工業級的主要(yào)用途是作為氯單矽烷類及烷基氯單矽烷類的骨架結構(gòu)、成為多晶矽、氧化矽、氮化矽等的原料。
矽樹脂
矽樹脂是具有高度交聯網狀結構的聚有機矽氧烷,兼具有機樹脂及無機材料的雙重特性,具(jù)有獨特的物(wù)理化學性能(néng)。有機矽樹脂主要作為絕緣漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸(jìn)漬漆等)浸漬H級電機及變壓器(qì)線圈(quān),以及用來浸漬玻璃布、玻布絲(sī)及石棉布後製成電機套(tào)管、電器絕(jué)緣繞組(zǔ)等。此(cǐ)外,矽樹脂還可(kě)用作耐熱、耐候的防腐塗料,金屬保(bǎo)護(hù)塗料,建築工程防水防潮塗料,脫模劑,粘合劑以及二次加工成(chéng)有機矽(guī)塑料,用於電子、電氣和國防工業上,作為半導體封裝材料和電(diàn)子、電矽樹脂按其主要用途和交聯(lián)方式大致可分為(wéi)有機矽絕緣漆、有機矽塗料、有機矽塑料和有機矽粘合劑等幾(jǐ)大類。矽樹脂加工添加劑具有獨特的靈活性及(jí)兼容性(xìng),已成為(wéi)紙漿、生活用紙生產的關鍵成分。

矽(guī)橡膠
矽橡膠是一種由氧和矽交聯成的聚合物製成的獨特(tè)的合成彈性體。它完美地平衡了機械性質和化學性(xìng)質,因而能滿足今(jīn)天許多苛刻的應(yīng)用場合要求。以矽橡膠製品工藝為主,它算是是有機矽(guī)產品中產量(liàng)最大、應用(yòng)最為廣泛的(de)一大類矽橡膠產品。目前矽橡膠(jiāo)製品供應商占據行業多數(shù),產品主要根據硫化機理,矽橡膠可分(fèn)成高溫硫化矽橡膠(HTV);室溫硫化(huà)矽橡膠(RTV)和加成(chéng)型液體(tǐ)矽橡膠(LSR)等等, 目前主要(yào)針對於生活日(rì)用,電子周邊配件等矽膠製品為(wéi)常見。

高(gāo)溫矽橡膠,別名混煉矽橡膠、固體矽橡(xiàng)膠。是矽橡(xiàng)膠中發展成熟的產(chǎn)品之一,因其具有良好的耐高低溫(wēn)、耐候、憎水、抗電弧(hú)、電氣絕緣性、生理惰性等特點,在國防工(gōng)業、醫療衛生(shēng)、工農業生產及人們的(de)日常生活中得到廣泛應用。

中國高(gāo)溫矽(guī)橡膠的發(fā)展已經較為成熟,2016年產能已達(dá)到53.9萬噸/年,產量達44萬噸。液體矽橡膠即加成(chéng)型雙組份(fèn)液體矽橡膠(LSR)是近年來發展較快、技術含量大、附加值較高的一類品種,2016年我國(guó)LSR產能(néng)達5.91萬噸,產量約為3.5萬(wàn)噸,主要(yào)應(yīng)用(yòng)於孕嬰用品、醫療保健、電子領域。目前國內主要的高溫矽橡膠企業有新安化工(gōng)、東(dōng)爵、宏達、合盛等。而矽橡(xiàng)膠製品成品製造廠家有廣東草莓视频在线看污,聚合、新安等。
室溫硫化矽橡膠一般分子量較低(3萬~6萬)。室溫硫化矽橡膠在分子(zǐ)鏈的兩(liǎng)端(duān)(有時中間也有)各帶有一個或兩個官能團,在一定條件下(空氣中的水分或適當的催化劑),這些官能團可發生反應,從而形成高分(fèn)子量的交聯結構。主要生產企業有(yǒu)廣東白雲、成都矽寶、廣州新展、杭州之江(jiāng)、鄭州中原等。
矽油/乳(rǔ)液
矽油是一類以Si-O-Si為主鏈、側鏈帶有有機(jī)基團的線型有機矽(guī)聚合物。廣泛應用於紡織、日(rì)化、機械加工、化工、電子電氣(qì)、醫療衛生等行業。通(tōng)常矽油在室溫下保持液體狀態。隨著分子(zǐ)量增大,粘度也(yě)增高,因此粘度是矽油(yóu)的一個(gè)重要物性指標。目(mù)前,常見的商(shāng)品矽油有甲(jiǎ)基(jī)矽油、乙烯基矽油、苯基矽油、甲基(jī)苯基矽油、甲基含氫矽油、聚醚改性矽油等(děng)。通常稱可作為產品直(zhí)接使用的矽油為一次製品,而以矽油為原料或助劑,加入增稠(chóu)劑、表麵活性劑、溶劑、填料及各種性能改進劑等,經過特定工藝配(pèi)製成的複合物、乳液、溶(róng)液等製品,稱為矽油二次加工品。國內生產矽油的公司主要(yào)有藍星新材(cái)、新安化工、天賜、標美、宜昌科林等(děng)企業,生產乳液的企業主要(yào)有傳化股份和德美化工

功能性矽烷
功能(néng)性(xìng)矽烷與矽橡膠、矽油及矽樹脂並稱為有機矽材料(liào)四大(dà)門(mén)類;從結構上來說,通(tōng)常將主鏈為-Si-O-C-結構的有機矽小分(fèn)子統稱為功能性矽烷,而將主鏈為-Si-O-Si-結構的小分子中間體(tǐ)和聚合物大分子一般稱之為矽氧烷,即矽橡膠、矽油及矽樹脂產品;從功能上來看,功能性矽烷多為雜交結構,多數(shù)產品在(zài)同一個分子中同時含極性與非(fēi)極性兩(liǎng)類官能團,可以作為無(wú)機材料和有機材料的界麵橋梁或者直接參與有機聚合(hé)材料的(de)交聯反應(yīng),從而大幅(fú)提高材料性能(néng)。中國已經成為世界(jiè)最大的功能性矽烷生產、出口與消費國,2016年有效總產能約為35.1萬噸/年,產量(liàng)約為19.9萬噸(dūn),消費量為13.8萬噸(dūn)。主要生(shēng)產企(qǐ)業有湖北新(xīn)藍天、荊州江漢、江西宏柏、南京曙光等(děng)。

氣相白炭黑
廣泛用於各(gè)行業,主要用作橡膠補強劑,塑料(liào)充填劑,油墨增(zēng)稠劑,金屬軟性磨光劑(jì),絕緣絕熱(rè)填充(chōng)劑,脫色劑,消光劑,高級日用化妝品填料及噴(pēn)塗材(cái)料、醫藥、環(huán)保等各種領(lǐng)域,並為相關工業領域的發展提供了新材料基礎和技術保證。由於它在磁性、催化性、光吸收(shōu)、熱阻和熔點等方麵與常(cháng)規材料相比顯示出特異功能,因而(ér)得到人們的極大重視。2016年中國氣(qì)相白炭黑產能為12.58萬噸,產量達7.06萬噸,主要國內企業有新安、東(dōng)嶽、匯富等。
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