二氧化硅抛光液是以高纯度硅粉为原料,经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品。广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光。如:硅片、化合物晶体、精密光学器件、宝石等的抛光加工。
硅酸钠,俗称泡花碱,是一种无机物,化学式为Na2O·nSiO2,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿黏合剂。其化学式为Na2O·nSiO2,它是一种可溶性的无机硅酸盐,具有广泛的用途。
二氧化硅抛光液的生产过程主要包括以下几个步骤:
原料准备:二氧化硅抛光液的主要原料是高纯度硅粉。这些硅粉经过特殊工艺处理,确保其高纯度和低金属离子含量。
制备过程:首先,将高纯度硅粉与适量的水混合,通过化学反应,将硅酸钠转化为二氧化硅。具体来说,可以通过加入适量的酸(如酸)来沉淀出硅酸(H2SiO3),然后通过热解(△)将硅酸转化为二氧化硅(SIO2)。反应方程式如下:
NaSiO₃ +2HC → H₂SiO3↓+2NaCl
H₂SiO₃→SiO2+H2O(热解)
将得到的二氧化硅颗粒进行特殊处理,形成稳定的胶体二氧化硅颗粒分散体系,即硅溶胶。在制备过程中,可以通过引入“速冷”步骤,使抛光颗粒呈尺寸分布宽、颗粒空间覆盖度大的非球形颗粒,从而提高抛光效果。
配方调整:根据具体需求,可以调整二氧化硅的含量(通常为15%~30%)、pH值(酸性或碱性)、以及其他成分如Na2O的含量(≤0.3%)等。这些调整可以满足不同材料的高平坦化抛光需求。
性能优化:通过高科技术分散成纳米颗粒,确保纳米级二氧化硅抛光液的分散均匀性,从而提高其高强度、高附着力、成膜性好、渗透、高耐候性和高耐磨性等特点
在半导体材料行业中,硅酸钠溶液的纯度是影响器件性能和可靠性的关键因素之一。然而,钠离子作为常见的杂质元素,其存在会显著降低半导体材料的纯度,进而影响器件的电学性能和稳定性。
为了解决这一问题,湖南某科技公司与科海思合作,采用创新的离子交换技术来降低硅酸钠溶液中的钠离子含量。
在这个项目中,科海思设计了一个处理能力为2.4吨/天的系统,24小时运行,原水中的钠离子含量为30-40g/L,电导率约为200ms/cm。
科海思结合Tulsimer® T-42H树脂产品优势,采用四级串联的离子交换系统,原水经深度过滤处理后,进入离子交换树脂系统,初步设计树脂总用量3000L,单罐树脂装填750L。这种设计不仅简化了系统结构,而且确保了钠离子的有效去除。