용융-등급 실리카 분말은 고급 전자 포장, 세라믹 재료 및 고성능 코팅의 핵심 충전재입니다.- 순도, 입자 크기 분포, 물리적 및 화학적 특성은 최종 제품의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 업계 표준(예: GB/T 18736-2017 "고순도 석영 모래" 및 SEMI 표준)을 준수하려면 원자재와 완제품을 모두 엄격하게 제어하는 체계적인 테스트 프로세스가 필요합니다. 다음은 검체 전처리부터 핵심 지표 테스트, 데이터 해석까지의 전체 과정을 설명합니다.
시료 전처리: 대표성 테스트를 보장하기 위한 첫 번째 단계
용융-등급 실리카 분말은 일반적으로 봉지나 벌크로 배송됩니다. 테스트하기 전에 환경 간섭을 제거하려면 표준화된 전처리가 필요합니다. 먼저, 대표 샘플을 무작위로 선택합니다(GB/T 6679, "고체 화학 제품 샘플링에 대한 일반 규칙"에 따라). 500kg 이하 배치의 경우 최소 5개 지점을 샘플링합니다. 섞은 후 약 500g으로 줄입니다. 그런 다음, 샘플을 오븐에서 105 ± 2도에서 2시간 동안 건조시킵니다(자유 수분을 제거하고 후속 테스트에서 오류를 방지하기 위해). 사용하기 전에 즉시 데시케이터에서 샘플을 실온으로 냉각하십시오. 테스트에 고온 성능(예: 강열 손실 등)이 포함된 경우 추가로 샘플에 "건조되지 않은" 라벨을 붙이고 별도로 보관하세요.
핵심 테스트 항목 및 절차
용융-등급 실리카 분말의 주요 지표는 기본 물리적 특성, 화학적 순도, 입자 크기 특성 및 기능적 특성의 네 가지 범주로 분류될 수 있습니다. 구체적인 테스트 과정은 다음과 같습니다.
(I) 기본 물성 시험: 외관 및 물리적 형태의 초기 스크리닝
1.외관 검사: 자연광 아래에서 육안으로 검사할 때 용융-등급 실리카 분말은 흰색에서 황백색의 무정형 분말(불순물이 있는 경우 연한 노란색/연한 갈색으로 나타날 수 있음)이어야 하며 눈에 보이는 덩어리, 이물질 또는 덩어리가 없어야 합니다.
2.밀도 측정: 비중병 방법(GB/T 208-2014에 따름)을 사용하여 약 1g의 건조 샘플을 정확하게 무게를 측정하여 알려진 부피의 비중병에 넣습니다. 그런 다음 무수 에탄올(기포 제외)을 추가합니다. 총 질량을 측정하고 실제 밀도(일반적인 값 2.2-2.3g/cm3)를 계산합니다.
3.백색도 테스트: GB/T 17749-1999에 따라 WSB-V 지능형 백색도 측정기를 사용하여 샘플을 전체 테스트 챔버(두께 약 2mm)에 고르게 펴 바릅니다. 표준 흰색 플레이트로 보정하고 값을 읽습니다(고품질 용융 실리카 분말은 백색도가 90% 이상이어야 함).
(II) 화학적 순도 분석: 주요 불순물 관리
용융-등급 실리카 분말의 핵심 가치는 높은 순도(SiO2 함량 99.5% 이상)에 있습니다. 따라서 금속 산화물과 유해 원소에 대해 구체적으로 테스트해야 합니다.
1.이산화규소(SiO2) 함량 : 불산-황산 휘발법(고전적인 화학분석법)을 사용한다. 시료를 고온에서 소성한 후 불산을 사용하여 비정질 이산화규소를 용해합니다(SiF₄ 가스 방출). 남은 잔류물은 불순물 산화물입니다. SiO2 함량은 빼서 계산됩니다(오차 0.3% 이하).
2.금속성 불순물(Fe, Al, Ca, Na 등): ICP-OES(유도결합플라즈마광방출분광기)를 사용하여 시료를 산-용해(HF와 HNO₃의 혼합산 시스템을 사용하여 규산염 매트릭스를 완전히 분해)하여 부피를 고정한 후 특성 방출선의 강도(예: Fe2O₃ 이하)에 따른 정량을 위해 기기에 투입합니다. 0.02%, Al₂O₃ 0.05% 이하, CaO 0.03% 이하).
3.염화물(Cl⁻) 및 황산염(SO₄²⁻): 전자-등급 응용 분야의 경우 수용성 음이온을 테스트해야 합니다. 소량의 샘플을 탈이온수에 녹이고 여과한 후 이온 크로마토그래프(IC)를 사용하여 분석합니다. (전자 포장-등급 제품은 일반적으로 Cl⁻ 5ppm 이하, SO₄²⁻ 10ppm 이하를 요구합니다.)
(III) 입자 크기 분포 테스트: 충전 및 유동성에 영향을 미치는 핵심 요소
용융 실리카 분말의 입자 크기는 수지/세라믹에서의 분산과 최종 제품의 밀도에 직접적인 영향을 미칩니다. 레이저 회절(ISO 13320에 따름)은 일반적으로 다음 테스트에 사용됩니다.
• 건식 샘플은 무수 에탄올에 초음파로 분산되어(입자 응집 방지) 습식 샘플링 시스템의 샘플 셀에 주입됩니다.
•레이저 빔이 입자 클러스터를 조명하여 회절된 빛을 생성합니다. 검출기는 다양한 각도에서 산란된 신호를 수신하고 입자 크기 분포는 Mie 산란 이론을 사용하여 계산됩니다.
•주요 고려 사항에는 D50(중앙 직경, 일반적으로 1~10μm 사이로 제어됨), D90(입자의 90%가 더 작은 값, 일반적으로 45μm 이하) 및 비표면적(BET 방법, 일반적으로 15~30m²/g)이 포함됩니다. 다양한 적용 시나리오(예: IC 패키징에는 D50이 1~3μm인 더 미세한 입자 크기가 필요함)에는 평가 기준을 조정해야 합니다.
(IV) 보충 기능 성능 테스트(필요에 따라)
특수 용도(예: 고주파수-동박 적층판 및 광학 장치)의 경우 다음과 같은 추가 테스트가 추가될 수 있습니다.
•전도도: 잔류 용해성 이온이 회로 성능에 미치는 영향을 감지합니다(10μS/cm 이하이어야 함).
•열팽창계수(CTE): 고온-팽창계를 사용하여 측정합니다(용융 실리카 분말의 CTE는 약 0.5×10⁻⁶/도이며, 이는 반도체 칩의 CTE와 유사하여 열 응력 균열 위험을 줄입니다).
•산 및 알칼리 저항성: 샘플을 10% 염산/수산화나트륨 용액에 24시간 동안 담그고 질량 손실을 관찰합니다(고품질 제품의 손실률은 0.1% 이하입니다).-
데이터 평가 및 보고서 발행
모든 테스트가 완료된 후 측정된 값을 기술 계약 또는 산업 표준과 비교해야 합니다(예: 전자-등급 용융 실리카 분말에는 SiO2 99.9% 이상, Fe2O₃ 0.01% 이하, D50 3μm 이하가 필요합니다). 단일 지표가 허용 범위를 초과하는 경우(예: 백색도)<85% or Cl⁻ >10ppm), 재테스트가 필요합니다(-리샘플링 및 테스트 프로세스 반복). 최종적으로 샘플 정보, 테스트 방법, 원시 데이터, 결론 및 테스트 날짜가 포함된 공식 보고서가 생성됩니다(CMA/CNAS 인증 도장이 찍혀 있으면 법적 구속력이 있음).
결론
용융-등급 실리카 분말의 테스트 프로세스는 고성능 애플리케이션을 보장하는 데 필수적입니다.- 엄격한 시료 전처리부터 화학적 및 물리적 매개변수의 정확한 측정까지 각 단계는 표준화된 절차를 준수해야 합니다. 체계적인 테스트를 통해 요구 사항을 충족하는 고품질 제품을 식별할 수 있을 뿐만 아니라 하위 고객(예: 반도체 패키징 공장 및 고급 세라믹 제조업체)에게 신뢰할 수 있는 품질 보증을 제공할 수 있습니다.-전체 산업 체인에 걸쳐 기술 발전을 주도합니다.
