硅微粉，造个球有什么难的？

球形硅微粉是指通过特定工艺将天然石英或合成二氧化硅加工为球形或类球形的微米级粉体材料，其核心特征为低比表面积、高流动性与优异的介电性能。从性能优势来看，相较于不规则的角形硅微粉，球形硅微粉的球形形貌可大幅降低树脂体系的粘度，提升填料的填充率，同时具备更低的热膨胀系数与良好的绝缘性，能有效适配高端电子封装材料的严苛要求。

球形硅微粉主流制备技术

当前国内制备球形硅微粉的主流技术有火焰熔融法、等离子体法、化学合成法、VMC法（爆燃法）等。

火焰熔融法：该技术是将破碎后的石英粉体送入高温火焰（温度可达1600℃以上），粉体颗粒在高温下熔融并在表面张力作用下收缩为球形。此方法工艺成熟、产能较高，是目前工业化量产球形硅微粉的核心技术，适用于制备中高端电子级产品。

火焰法制备球形硅微粉

等离子体法是一种利用等离子体的高能量来处理材料的技术。在球形硅微粉的制备中，将经过超细磨和化学除杂处理的硅微粉置于等离子体反应器中，硅微粉由等离子炬的高温区快速熔化后，在表面张力的作用下形成球形液滴，经快速冷却后形成球形颗粒。这种方法可以实现硅微粉的纯化和球形化，能够对球形度进行控制，同时减少化学试剂的使用，具有污染小、效率高、流程短、易于控制的优势，是一种绿色、高效的制备技术，但初次投入成本较大。

化学合成法：通过溶胶-凝胶、气相沉积等化学手段制备球形硅微粉。采用化学法制备的球形硅微粉的纯度高，粒径均匀可控，但溶胶-凝胶法和化学沉淀法等化学法制得的球形硅微粉易出现团聚现象。此外，化学法用到的原料尤其是普遍使用的表面活性剂的价格较贵，极大增加了生产成本，且存在有机杂质清除困难、工艺流程复杂、制备条件要求高以及对设备要求高的问题，因此，化学法制备球形硅微粉要实现工业化生产，还有很长一段路要走。

化学合成法球硅制备技术 图源：锦艺新材招股说明书

VMC法（爆燃法）：由于火焰熔融球硅属于天然矿物粉体熔融球化，因此在纯度和粒径分布方面存在一定限制，少数国外领先企业采用VMC制备方法，即通过金属硅粉直接与氧气反应，从而制备纯度较高、粒度小、粒径分布相对可控的二氧化硅微球。VMC法采用金属硅粉制备出的亚微米级球形二氧化硅微粉具有表面光滑、无定型含量高等特点，然而使用的原料金属硅容易形成粉尘爆燃，生产过程中存在较大的安全隐患。

球形度影响因素：多环节“精准把控”

原料特性，原料粉体的粒径分布与纯度直接影响最终产品的球形度，若原料中存在大颗粒杂质或粒径跨度较大的粉体，易在熔融过程中出现颗粒粘连、变形等问题，导致球形度下降；高纯度石英原料可减少杂质在高温下的异常相变，保障球形颗粒的完整性。其次是温度与停留时间，以火焰熔融法为例，火焰温度不足会导致粉体熔融不充分，颗粒无法完全收缩为球形；而温度过高或停留时间过长，则可能引发颗粒过度烧结、粒径变大甚至出现空心结构，均会降低球形度。此外，粉体的进料速度与气流场分布也至关重要，进料过快会使粉体颗粒无法充分接触高温区，进料过慢则易造成颗粒聚集；气流场紊乱会破坏颗粒的自由沉降与收缩过程，引发颗粒碰撞变形。

球形硅微粉的球形度是衡量其品质的核心指标，其形成与优化受多重因素制约。首先是

向“更完美”的方向突破

化学法工艺优化

针对化学法存在的团聚严重、难量产等问题，需从三方面推进优化：一是改良颗粒表面修饰技术，降低颗粒团聚概率，同时提升表面光洁度；二是简化工艺流程、降低制备条件门槛，增强工艺的规模化适配性；三是建立稳定的质量控制体系，确保批量生产时球化率、分散度等核心指标的一致性。

物理法工艺优化

物理法虽具备流程简单、易规模化的优势，但存在高温生产对设备要求高、依赖天然石英矿源导致生产不可持续的弊端。对此，一方面需研发耐高温、高耐用性的生产设备，降低设备投入与后期维护成本，提升工艺稳定性；另一方面要拓展原料来源，开发非天然石英替代原料的适配工艺，突破矿源限制，构建可持续的原料供应与生产体系。

绿色化工艺升级

随着环保要求的不断提升，生产过程的环境影响与可持续性成为行业发展关键。需重点推进三方面升级：一是引入低碳节能生产工序，减少高温环节的能耗与污染物排放；二是构建闭环生产体系，实现生产废料的回收再利用，提升资源利用率；三是同步建立环境友好型工艺标准与评估体系，推动整个球形硅微粉制备行业向绿色可持续方向转型。

结语

作为电子信息与新能源产业的核心基础材料，球形硅微粉凭借独特的性能优势，在半导体封装、高端覆铜板等领域的地位愈发关键。但其制备环节仍面临球形度把控、工艺成本、规模化量产及绿色化生产等多重挑战。
未来，随着工艺优化技术的持续突破、绿色生产体系的逐步构建，以及非天然矿源等原料路径的拓展，球形硅微粉将进一步弥补技术短板，实现品质与产能的双重跃升。这不仅能破解行业“球而不得”的技术困局，更将为下游高端制造业的升级筑牢材料根基，助力相关产业在关键材料领域实现自主可控与高质量发展。

参考来源：

沈王强等.球形硅微粉的制备与表面改性技术研究进展

李培锟等.超细球形硅微粉的制备与性能表征

张存君.球形硅微粉的制备与应用

李勇等.球形硅微粉制备方法与应用研究

中国粉体网《“球”而不得的这种硅微粉，国内外都挠破了头!》

中国粉体网《球形硅微粉产业化的三种技术路径，后两种我们所知甚少》

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