中國粉體網訊 球形硅微粉的制備方法主要包括物理法、化學法及物理化學法。其中，物理制備方法主要包括火焰成球法、高溫熔融噴射法、等離子體法、高溫煅燒球形化等；化學制備方法主要包括氣相法、水熱合成法、自蔓延低溫燃燒法、溶膠-凝膠法、沉淀法和微乳液法等。目前市場中能夠達到量產條件的球形硅微粉主要有三種技術路徑，即火焰熔融球形硅微粉，直燃/VMC法球形硅微粉和化學合成球形硅微粉。
全球硅微粉龍頭集中于日本，日本龍森、電化、新日鐵三家公司的硅微粉產品在世界上占據了70%以上的市場份額，雅都瑪公司則以其先進工藝在1微米以下球形硅微粉市場有著舉足輕重的地位。國內具有代表性的球形硅微粉企業包括聯瑞新材、壹石通、華飛電子、錦藝新材、益新科技等。
日本公司在硅微粉市場特別是技術壁壘更高的電子級硅微粉市場技術及應用經驗豐富，具備先發優勢。日系領先企業長期以來占據球形硅微粉市場的技術主導地位，近年來日廠商逐漸調整產品重心，收縮火焰熔融法球形硅產能和研發投入，將產能和研發重心聚焦于VMC法等球形硅上，目前火焰法球形硅微粉市場主要由國內廠商占據。
龍頭企業球形硅微粉生產工藝
日本電化株式會社（Denka）
日本電化株式會社為全球性的化學工業企業，業務涵蓋無機化學品、有機化學品和電子材料、醫藥等領域，為全球主要球形二氧化硅生產商。
電化熔融硅石(DF)球狀(FB·FBX)
來源：日本電化學株式會社
日本電化學株式會社主要采用火焰熔融法生產球形硅微粉，公司的電化熔融硅石(DF)球狀(FB·FBX)產品是將粉碎的原料硅石在高溫的火焰中熔融，利用表面張力而球狀化的熔融硅石。
日本龍森公司（TATSUMORI）
日本龍森株式會社成立于1963年10月，主營二氧化硅等填料的開發、制造和銷售，是全球主要的球形二氧化硅生產商，其生產基地和分支機構分布在日本、馬來西亞、新加坡、美國等國家。
低 α 射線超高純度球形二氧化硅填料
來源：日本龍森公司
日本龍森公司（TATSUMORI）主要采用火焰熔融法生產球形硅微粉。
日本新日鐵（Nippon）
日本新日鐵致力于封裝材料的研發和生產，產品應用于大規模、超大規模集成電路封裝及電子元器件、高壓電器件的絕緣澆注、高級橡膠輪胎、高檔油墨等領域。
該公司是世界上最先利用熔射法，使真球狀微粒子制造技術在大規模的工業化生產中得以實現的材料供應商，其生產的球形硅微粉具有單分散、表面光滑、流動性好、介電性能優異，熱膨脹系數低，電絕緣性好，在氧化中形成多層保護層，具有良好的力學性能和抗高溫抗氧化性能等特點。
日本雅都瑪（Admatechs）
日本雅都瑪主營球形二氧化硅、球形氧化鋁、氧化物陶瓷粉及其加工產品的制造和銷售。目前，雅都瑪使用專利制造方法制造和銷售球形氧化物細顆粒 Admafine（二氧化硅和氧化鋁），是用作半導體封裝膠、尖端工業產品和日用品不可或缺的材料的功能賦予劑。
雅都瑪的ADMAFINE產品由微小的球形氧化物顆粒組成，該顆粒是使用VMC方法對金屬粉末進行氧化而產生的。由于表面無孔，水分含量非常低，并且由于粉末之間沒有很強的粘附力，因此分散性非常好。由于粒度分布窄，混合控制也很容易。
VMC法的原理
來源：日本雅都瑪
VMC法最初由Admatechs開發。它利用金屬粉末的爆燃來產生球形氧化物顆粒。當金屬粉末撒在氧氣流中并點燃時，由于反應熱，產生的氧化物會變成蒸汽或液體。冷卻后，會產生細小的氧化物顆粒，即“ADMAFINE球形顆粒”。
熔融法生產球形二氧化硅
來源：日本雅都瑪
雅都瑪的ADMAFUSE是平均粒徑為5至30μm的球形無定形二氧化硅產品，采用熔融法生產。在熔融法中，破碎的二氧化硅晶體被裝入熔化爐中，以允許通過表面張力形成球體。
聯瑞新材
來源：聯瑞新材
江蘇聯瑞新材料股份有限公司一直專注于電子級硅微粉產品的研發、生產和銷售，是國內規模領先的電子級硅微粉企業，在覆銅板和環氧塑封料領域的應用始終保持在70%以上。公司持續推出多種規格低CUT點Lowα微米/亞微米球形硅微粉、高頻高速覆銅板用低損耗/超低損耗球形硅微粉等產品。
火焰法制備球形硅微粉
來源：聯瑞新材招股說明書
聯瑞新材通過十余年的研究開發掌握的高溫球化技術，攻克了火焰法制備電子級球形硅微粉過程中的粘壁、積炭、粘聚等一系列技術難題和瓶頸，公司承擔的“火焰法制備球形硅微粉成套技術與產業化開發及在集成電路的應用”突破國外“卡脖子”技術封鎖，榮獲中國建材聯合會/中國硅酸鹽學會科技進步類一等獎。
錦藝新材
蘇州錦藝新材料科技股份有限公司于2005年創立，致力于提供高端無機非金屬粉體新材料應用解決方案，是一家集研發、生產、銷售、技術服務為一體的國家級高新技術企業。
高性能球形硅微粉生產工藝流程圖
來源：錦藝新材招股說明書
錦藝新材的球形硅微粉制備技術有：火焰球硅制備技術、直燃球硅制備技術和化學合成球硅制備技術。
錦藝新材球形硅微粉核心技術及主要產品
錦藝新材三種球形硅微粉不同工藝路線對比
火焰法：錦藝新材Q系列球硅產品由高純石英粉經高溫熔融、球化、超細分級、表面處理等多工藝制造而成。公司在行業成熟的火焰熔融球化工序基礎上，通過自主形成的火焰熔融原料的干粉超分散技術、球形粉體級配、針對性改性等技術，同時優化火焰熔融產線，形成了具有一定性能優勢的體系化火焰熔融球硅技術。
直燃法球硅工藝
來源：錦藝新材招股說明書
直燃法：錦藝新材BQ系列球硅產品為單質硅經燃燒、氣化凝結而成，再經提純、超細分級、表面處理等工藝制造而成。公司與供應商合作研發，依托該相關原理制得相關球硅原粉，并且通過燃燒器和冷凝器的特殊設計，有效解決球化過程中空心球較多的問題。此后，針對原粉存在大球，以及粉體表面羥基較多的問題，公司通過自主研發的除大球和除羥基技術，去除過大的粉體，并有效降低粉體表面羥基含量。另外，由于直燃法球硅粒徑屬于亞微米級別，粉體易團聚并影響表面改性效果，公司針對性開發納米物理隔離改性技術，能夠有效避免粉體團聚。
化學合成法：錦藝新材SE系列球硅產品經過化學合成、表面處理、超細分級等多種工藝制造而成。公司自主形成自主形成的梯度煅燒和高壓解聚技術和高效合成技術。
益新科技
蘭陵縣益新礦業科技有限公司是一家專業從事硅基新材料及高導熱散熱材料球形化研發及產業化生產的民營企業。
來源：益新科技
益新科技通過自主研發的熔融球化爐，對石英礦石進行制粉加工，然后再對角形粉進行火焰熔融成球，變成球形硅微粉，廣泛應用于觸控模組、航空航天、特種陶瓷、微電子、新能源等諸多領域。公司在國內率先打破國際技術封鎖，自主創新掌握熔融球化爐技術，實現國產替代。
參考來源：
聯瑞新材招股說明書、錦藝新材招股說明書、各公司官網
李勇等.球形硅微粉制備方法與應用研究
謝強等.火焰熔融法制備電子封裝用球形硅微粉制備與表征
中國粉體網.《中國球形二氧化硅產業發展研究報告（2023~2025）》
（中國粉體網編輯整理/初末）
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