Bubuk silikon bulat merupakan material penting dalam berbagai industri, yang dihargai karena sifat dan aplikasinya yang unik. Produksinya melibatkan berbagai teknik yang dikategorikan menjadi metode fisik dan metode kimia. Hal ini bergantung pada apakah terjadi transformasi kimia selama proses berlangsung.
Apa Metode untuk Memproduksi Bubuk Silikon Bulat?
1. Metode Fisika:
Metode ini tidak melibatkan reaksi kimia. Metode ini meliputi teknik seperti: penggilingan bola mekanis, penyemprotan, sferoidisasi api, perlakuan plasma, sferoidisasi kalsinasi suhu tinggi.
2. Metode Kimia:
Ini melibatkan transformasi kimia dan meliputi: metode fase gas, metode presipitasi, sintesis hidrotermal, proses sol-gel, metode mikroemulsi.
Panduan ini membahas 14 metode persiapan yang memastikan presisi dalam mencapai bentuk bulat yang diinginkan.
Proses produksi bubuk mikro silikon bulat
01 Metode penggilingan mekanis
Penggilingan mekanis menggunakan peralatan penghancur profesional dan peralatan penyaringan tambahan untuk menghasilkan bubuk ultrafine. Berdasarkan kondisi materialnya, ada penggilingan kering dan penggilingan basah. Penggilingan basah menggunakan air sebagai media pembawa, dan partikel digiling dengan cara diaduk dan digiling. Ini dapat menghasilkan produk ultrafine dengan dispersi yang baik dan ukuran partikel yang seragam.
02 Metode penyemprotan
Pengeringan semprot adalah metode untuk memperoleh sampel dengan mengeringkan bahan baku cair secara cepat melalui pengering semprot. Bahan baku cair melewati alat penyemprot untuk membentuk tetesan yang sangat halus. Tetesan tersebut bersentuhan dengan udara panas dan uap air di dalamnya bermigrasi ke luar. Partikel bahan baku menggumpal. Setelah pengeringan, orang dapat memperoleh produk yang diinginkan.
03 Metode sferoidisasi api
Di bawah suhu 1600-2000℃, tepi pada permukaan bubuk akan mencair secara bertahap. Sebuah bola terbentuk di bawah aksi tegangan permukaan. Bubuk kuarsa biasa digunakan sebagai bahan baku, bubuk mikro silikon bulat disiapkan dengan metode nyala oksigen-asetilen. Ini dapat memastikan permukaannya halus dan laju sferoidisasi mencapai 95%.
04 Metode peleburan api
Dengan menggunakan bubuk mikro silikon bersudut sebagai bahan baku, kami menghancurkan, menyaring, memurnikan, dan melakukan pra-perlakuan lainnya. Penghancur aliran udara menghancurkan bubuk mikro silikon bersudut. Setelah pra-perlakuan multi-tahap, kami menyaringnya hingga ukuran partikel yang sesuai. Kami menggunakan asetilena, gas alam, dan gas lainnya sebagai sumber panas untuk melelehkan bubuk, dan nyala api tetap bersih dan bebas polusi. Nyala api bersuhu tinggi melelehkan bubuk mikro silikon bersudut dengan ukuran partikel yang sesuai secara instan, dan kami dengan cepat mendinginkannya hingga berbentuk bulat. Kami memperoleh bubuk mikro silikon bulat dengan ukuran partikel yang seragam dan kemurnian tinggi.
05 Metode plasma
Metode plasma menggunakan suhu tinggi yang dihasilkan oleh plasma busur. Bubuk silikon dioksida atau bubuk kuarsa dicairkan menjadi tetesan. Tetesan-tetesan tersebut dibulatkan di bawah aksi tegangan permukaan dan didinginkan untuk membentuk partikel silikon dioksida berbentuk bulat.
06 Metode sferoidisasi kalsinasi suhu tinggi
Metode sferoidisasi kalsinasi suhu tinggi mengacu pada penuaan bubuk bijih kuarsa alam kasar yang dipilih dalam kondisi basa dan kemudian penyaringan. Dehidrasi dan pengeringan bahan saringan, penambahan pengikat untuk mendapatkan sampel blok, dan kalsinasi dalam tungku suhu tinggi, pendinginan dan kemudian pendispersiannya, melalui penggilingan sferoidisasi, pemisahan magnetik dan klasifikasi pemisahan udara. Akhirnya bubuk silikon bulat ultrafine dengan kemurnian tinggi dibuat. Produk yang diperoleh dengan metode ini memiliki tingkat sferoidisasi yang tinggi, keputihan yang baik, kemurnian tinggi, fluiditas dan dispersibilitas yang baik. Namun, masih dalam tahap laboratorium.
07 Metode Pembakaran Langsung
Karena silikon bulat cair api merupakan hasil peleburan bubuk mineral alami, terdapat beberapa keterbatasan dalam hal kemurnian dan distribusi ukuran partikel. Beberapa perusahaan asing terkemuka menggunakan metode persiapan metode pembakaran langsung (VMC). Metode ini digunakan untuk menyiapkan mikrosfer silikon dioksida dengan kemurnian tinggi, ukuran partikel kecil, dan distribusi ukuran partikel yang relatif terkendali melalui reaksi langsung bubuk silikon logam dengan oksigen.
08 Metode penyemprotan leleh suhu tinggi
Metode penyemprotan leleh suhu tinggi adalah melelehkan kuarsa dengan kemurnian tinggi menjadi cairan pada suhu 2100-2500 ℃, dan memperoleh bubuk mikro silikon bulat setelah penyemprotan dan pendinginan. Permukaan produk halus, dan laju sferoidisasi dan laju amorf dapat mencapai 100%. Beberapa produsen di Amerika Serikat dan Jepang menggunakan metode ini untuk memproduksi bubuk mikro silikon bulat. Namun, metode ini sangat rahasia bagi pihak luar. Metode penyemprotan leleh suhu tinggi mudah untuk memastikan laju sferoidisasi dan laju amorf, tetapi kesulitan teknologi tgdrgdddddddhis adalah sistem atomisasi bahan suhu tinggi, cairan cair kuarsa kental, penyesuaian ukuran partikel atomisasi, dan pemecahan masalah seperti pencegahan polusi dan pemurnian lebih lanjut.
09 Metode pembakaran suhu rendah yang menyebar sendiri
Alur proses metode pembakaran suhu rendah yang menyebar sendiri meliputi persiapan natrium silikat, persiapan sol silikat, persiapan cairan pembakaran campuran, reaksi pembakaran, anil dan dekarbonisasi, perlakuan pencucian dan langkah-langkah lainnya. Keuntungan dari metode ini adalah menggunakan bubuk mikro silikon kristal alami atau bubuk mikro silikon cair sebagai bahan baku. Ini mudah diperoleh. Prosesnya sederhana, tidak ada peralatan khusus, operasinya mudah dikendalikan, dan biaya produksinya rendah. Bahan-bahan yang digunakan dalam proses produksi hanya mengandung ion natrium dan ion nitrat yang sangat larut dalam air, dan tidak ada ion pengotor lain yang dimasukkan, yang kondusif untuk persiapan bubuk mikro silikon dengan kemurnian tinggi. Saat ini, metode ini hanya dalam tahap laboratorium dan tidak dapat diproduksi secara massal dengan baik.
10 Metode fase gas
Proses produksi menggunakan bahan-bahan yang hanya mengandung ion natrium dan ion nitrat, yang sangat larut dalam air, dan kami tidak memasukkan ion pengotor lainnya. Pendekatan ini kondusif untuk menyiapkan bubuk mikro silikon dengan kemurnian tinggi. Saat ini, metode ini hanya pada tahap laboratorium dan kami belum dapat memproduksinya secara massal secara efektif.
11 Metode Presipitasi
Kami menggunakan gelas air, pengasaman, dan bahan baku lainnya, dengan menambahkan surfaktan dalam jumlah yang sesuai. Kami sangat memperhatikan kontrol suhu selama seluruh proses persiapan. Jika nilai pH melebihi 8, kami menambahkan penstabil. Setelah pencucian, pengeringan, dan pembakaran, kami membentuk bubuk mikro silikon bulat. Bubuk mikro silikon bulat yang disiapkan dengan metode ini memiliki ukuran partikel yang sangat seragam, biaya rendah, aliran proses sederhana, dan mudah dikontrol. Kami dapat menggunakannya dalam produksi industri, tetapi kekurangannya adalah dapat menggumpal.
12 Metode sintesis hidrotermal
Kami banyak menggunakan metode sintesis hidrotermal untuk menyiapkan nanopartikel dalam fase cair. Umumnya, kami menggabungkan senyawa anorganik dan organik dengan air dalam kondisi suhu tinggi dan tekanan tinggi 150℃ hingga 350℃. Kami membiarkan ion, molekul, gugus ion, dll., memasuki zona pertumbuhan dengan kristal benih melalui konveksi yang kuat, dan akhirnya, kami memperoleh larutan dan kristal yang sangat jenuh. Penyaringan, pencucian, dan pengeringan zat anorganik dapat membentuk mikropartikel yang sangat halus dan sangat murni. Penggunaan metode sintesis hidrotermal untuk menyiapkan bubuk mikro silikon bulat menghilangkan proses konversi menjadi oksida yang dibutuhkan oleh metode sintesis fase cair umum, yang mengurangi kemungkinan penggumpalan keras.
13 Metode Sol-gel
Metode sol-gel adalah mencampur bahan baku dengan fase cair secara merata, menghidrolisisnya dalam kondisi tertentu, membentuk sol melalui kondensasi kimia, dan membentuk gel silika dengan struktur jaringan tiga dimensi setelah jangka waktu tertentu. Setelah penyaringan, pencucian, pengeringan, dan sintering, kita dapat memperoleh partikel nano-silikon dioksida atau nano-kuarsa.
14 Metode Mikroemulsi
Mikroemulsi adalah metode di mana dua fase yang tidak kompatibel membentuk emulsi yang seragam di bawah pengaruh surfaktan. Metode ini menggunakan ruang kecil di antara dua fase untuk membentuk inti di bawah bimbingan sumber silikon, dan memperoleh partikel silika atau kuarsa berbentuk bola setelah perlakuan panas. Karena ruang yang terbatas untuk nukleasi dan pertumbuhan, partikel silika yang dihasilkan oleh metode ini berukuran kecil dan tidak mudah menggumpal.