Sferisch siliciumpoeder is een kritisch materiaal in verschillende industrieën, gewaardeerd om zijn unieke eigenschappen en toepassingen. De productie ervan omvat meerdere technieken die zijn gecategoriseerd in fysieke methoden en chemische methoden. Het hangt ervan af of er een chemische transformatie plaatsvindt tijdens het proces.
Wat zijn de methoden voor het produceren van bolvormig siliciumpoeder?
1. Fysieke methoden:
Deze methoden omvatten geen chemische reacties. Ze omvatten technieken zoals: mechanisch kogelmalen, spuiten, vlamsferoïdisatie, plasmabehandeling, hoge-temperatuur calcinatie sferoïdisatie.
2. Chemische methoden:
Deze omvatten chemische transformaties en omvatten: gasfasemethode, precipitatiemethode, hydrothermische synthese, sol-gelproces, micro-emulsiemethode.
In deze gids worden 14 bereidingsmethoden besproken waarmee u nauwkeurig de gewenste bolvorm kunt bereiken.
Productieproces voor bolvormig siliciummicropoeder
01 Mechanische slijpmethode
Mechanisch malen gebruikt professionele breekapparatuur en hulpzeefapparatuur om ultrafijne poeders te produceren. Afhankelijk van de staat van het materiaal zijn er droog malen en nat malen. Nat malen gebruikt water als dragermedium en de deeltjes worden gemalen door te roeren en te malen. Dit kan ultrafijne producten produceren met een goede dispersie en een uniforme deeltjesgrootte.
02 Spuitmethode
Sproeidrogen is een methode om monsters te verkrijgen door vloeibare grondstoffen snel te drogen via een sproeidroger. De vloeibare grondstoffen passeren een verstuiver om extreem fijne druppels te vormen. De druppels komen in contact met hete lucht en het interne vocht migreert naar buiten. De grondstofdeeltjes agglomereren. Na het drogen kunnen mensen het gewenste product verkrijgen.
03 Vlamsferoïdisatiemethode
Onder 1600-2000℃ zullen de randen op het oppervlak van het poeder geleidelijk smelten. Een bol wordt gevormd onder invloed van oppervlaktespanning. Gewoon kwartspoeder wordt gebruikt als grondstof, bolvormig siliciummicropoeder wordt bereid door de zuurstof-acetyleenvlammethode. Dit kan ervoor zorgen dat het oppervlak glad is en de sferoïdisatiesnelheid 95% bereikt.
04 Vlamsmeltmethode
Met hoekige siliciummicropoeder als grondstof vermalen, zeven, zuiveren we en voeren we andere voorbehandelingen uit. Een luchtstroombreker vermalt de hoekige siliciummicropoeder. Na de meertraps voorbehandeling zeven we het tot een geschikte deeltjesgrootte. We gebruiken acetyleen, aardgas en andere gassen als warmtebron voor het smelten van het poeder, en de vlam blijft schoon en vrij van vervuiling. Een vlam met hoge temperatuur smelt de hoekige siliciummicropoeder van de geschikte deeltjesgrootte onmiddellijk, en we koelen het snel af om te sferoïdiseren. We verkrijgen bolvormig siliciummicropoeder met een hoge zuiverheid en uniforme deeltjesgrootte.
05 Plasmamethode
De plasmamethode maakt gebruik van de hoge temperatuur die wordt gegenereerd door de boog plasma. Het smelt het siliciumdioxidepoeder of kwartspoeder in druppeltjes. Ze worden gesferoidiseerd onder invloed van oppervlaktespanning en afgekoeld om bolvormige siliciumdioxidedeeltjes te vormen.
06 Hoge temperatuur calcinatie sferoïdisatiemethode
De hoge temperatuur calcinatie sferoïdisatie methode verwijst naar het verouderen van het ruwe geselecteerde natuurlijke kwarts erts poeder onder alkalische omstandigheden en vervolgens filteren. Dehydrateren en drogen van het filtermateriaal, toevoegen van een bindmiddel om een blokmonster te verkrijgen, en calcineren in een hoge temperatuur oven, afkoelen en vervolgens dispergeren, door middel van slijpen sferoïdisatie, magnetische scheiding en lucht scheiding classificatie. Ten slotte worden zeer zuivere ultrafijne sferische siliciumpoeders gemaakt. Het product verkregen door deze methode heeft een hoge sferoïdisatie snelheid, goede witheid, hoge zuiverheid, goede vloeibaarheid en dispergeerbaarheid. Het bevindt zich echter nog in de laboratoriumfase.
07 Directe verbrandingsmethode
Omdat vlamgesmolten bolvormig silicium een natuurlijk mineraalpoeder is dat sferoïdisch smelt, zijn er bepaalde beperkingen in termen van zuiverheid en deeltjesgrootteverdeling. Een paar toonaangevende buitenlandse bedrijven gebruiken de bereidingsmethode van de directe verbrandingsmethode (VMC). Het is om siliciumdioxidemicrobolletjes te bereiden met een hoge zuiverheid, kleine deeltjesgrootte en relatief controleerbare deeltjesgrootteverdeling door de directe reactie van metaalsiliciumpoeder met zuurstof.
08 Hoge-temperatuur smeltspuitmethode
De hogetemperatuursmeltspuitmethode is om kwarts met een hoge zuiverheid te smelten tot vloeistof bij 2100-2500 ℃, en om bolvormig siliciummicropoeder te verkrijgen na het spuiten en afkoelen. Het productoppervlak is glad en de sferoïdisatiesnelheid en amorfe snelheid kunnen 100% bereiken. Sommige fabrikanten in de Verenigde Staten en Japan gebruiken deze methode om bolvormig siliciummicropoeder te produceren. Maar het is strikt vertrouwelijk voor de buitenwereld. De hogetemperatuursmeltspuitmethode is eenvoudig om de sferoïdisatiesnelheid en amorfe snelheid te garanderen, maar de moeilijkheid van tgdrgddddddddhis-technologie is het atomisatiesysteem van materialen met een hoge temperatuur, viskeuze kwarts gesmolten vloeistof, aanpassing van de atomisatiedeeltjesgrootte en het oplossen van problemen zoals vervuilingspreventie en verdere zuivering.
09 Zelfvoortplantende lagetemperatuurverbrandingsmethode
De processtroom van de zelfvoortplantende lagetemperatuurverbrandingsmethode omvat de bereiding van natriumsilicaat, de bereiding van silicaatsol, de bereiding van gemengde verbrandingsvloeistof, verbrandingsreactie, gloeien en decarbonisatie, wasbehandeling en andere stappen. Het voordeel van deze methode is dat het natuurlijke kristallijne siliciummicropoeder of gesmolten siliciummicropoeder als grondstoffen gebruikt. Dit is gemakkelijk te verkrijgen. Het proces is eenvoudig, geen speciale apparatuur, de werking is gemakkelijk te controleren en de productiekosten zijn laag. De materialen die in het productieproces worden gebruikt, bevatten alleen natriumionen en nitraationen die zeer oplosbaar zijn in water, en er worden geen andere onzuiverheidsionen geïntroduceerd, wat bevorderlijk is voor de bereiding van siliciummicropoeder met een hoge zuiverheid. Momenteel bevindt deze methode zich alleen in het laboratoriumstadium en kan niet goed massaal worden geproduceerd.
10 Gasfasemethode
Het productieproces gebruikt materialen die alleen natriumionen en nitraationen bevatten, die zeer oplosbaar zijn in water, en we introduceren geen andere onzuiverheidsionen. Deze aanpak is bevorderlijk voor het bereiden van siliciummicropoeder met een hoge zuiverheid. Momenteel bevindt deze methode zich nog in de laboratoriumfase en kunnen we het nog niet effectief massaal produceren.
11 Neerslagmethode
We gebruiken waterglas, zuurmiddel en andere grondstoffen, en voegen een geschikte hoeveelheid oppervlakteactieve stof toe. We besteden veel aandacht aan temperatuurcontrole tijdens het hele bereidingsproces. Als de pH-waarde hoger is dan 8, voegen we een stabilisator toe. Na het wassen, drogen en calcineren vormen we bolvormig siliciummicropoeder. Het bolvormige siliciummicropoeder dat met deze methode wordt bereid, heeft een zeer uniforme deeltjesgrootte, lage kosten, een eenvoudige processtroom en is gemakkelijk te controleren. We kunnen het gebruiken in industriële productie, maar het nadeel is dat het kan agglomereren.
12 Hydrothermische synthesemethode
We gebruiken de hydrothermale synthesemethode op grote schaal om nanodeeltjes in de vloeibare fase te bereiden. Over het algemeen combineren we anorganische en organische verbindingen met water onder hoge temperatuur- en hoge drukomstandigheden van 150℃ tot 350℃. We laten ionen, moleculen, ionenclusters, enz. de groeizone binnengaan met zaadkristallen door sterke convectie, en uiteindelijk verkrijgen we een oververzadigde oplossing en kristallen. Het filteren, wassen en drogen van anorganische stoffen kan ultrafijne en zeer zuivere microdeeltjes vormen. Het gebruik van de hydrothermale synthesemethode om bolvormig siliciummicropoeder te bereiden elimineert het proces van omzetting naar oxiden dat vereist is door algemene synthesemethoden in de vloeibare fase, wat de kans op harde agglomeratie vermindert.
13 Sol-gel-methode
De sol-gelmethode is om de grondstoffen gelijkmatig te mengen met de vloeibare fase, ze onder bepaalde omstandigheden te hydrolyseren, een sol te vormen door chemische condensatie en na verloop van tijd een silicagel te vormen met een driedimensionale netwerkstructuur. Na filteren, wassen, drogen en sinteren kunnen we nano-siliciumdioxide of nano-kwartsdeeltjes verkrijgen.
14 Micro-emulsiemethode
Micro-emulsie is een methode waarbij twee onverenigbare fasen een uniforme emulsie vormen onder invloed van een oppervlakteactieve stof. Deze methode gebruikt de kleine ruimte tussen de twee fasen om kernen te vormen onder leiding van een siliciumbron, en verkrijgt bolvormige silica- of kwartsdeeltjes na warmtebehandeling. Vanwege de beperkte ruimte voor nucleatie en groei zijn de silicadeeltjes die door deze methode worden gegenereerd klein van formaat en niet gemakkelijk te agglomereren.