Küresel silikon tozu, benzersiz özellikleri ve uygulamaları nedeniyle çeşitli endüstrilerde kritik bir malzemedir. Üretimi, fiziksel yöntemler ve kimyasal yöntemler olarak kategorize edilen birden fazla tekniği içerir. İşlem sırasında kimyasal bir dönüşümün gerçekleşip gerçekleşmediğine bağlıdır.
Küresel Silisyum Tozu Üretim Yöntemleri Nelerdir?
1. Fiziksel Yöntemler:
Bu yöntemler kimyasal reaksiyonları içermez. Bunlar arasında mekanik bilyalı öğütme, püskürtme, alevli küreselleştirme, plazma işlemi, yüksek sıcaklıkta kalsinasyon küreselleştirme gibi teknikler bulunur.
2. Kimyasal Yöntemler:
Bunlar kimyasal dönüşümleri içerir ve şunları içerir: gaz fazı yöntemi, çöktürme yöntemi, hidrotermal sentez, sol-jel işlemi, mikroemülsiyon yöntemi.
Bu kılavuzda, istenilen küresel şeklin elde edilmesinde hassasiyeti garanti altına alan 14 hazırlama yöntemi incelenmektedir.
Küresel silikon mikrotoz üretim süreci
01 Mekanik öğütme yöntemi
Mekanik öğütme, ultra ince tozlar üretmek için profesyonel kırma ekipmanı ve yardımcı eleme ekipmanı kullanır. Malzemenin durumuna göre kuru öğütme ve ıslak öğütme vardır. Islak öğütme, taşıyıcı ortam olarak su kullanır ve parçacıklar karıştırma ve öğütme yoluyla öğütülür. Bu, iyi dağılım ve düzgün parçacık boyutuna sahip ultra ince ürünler üretebilir.
02 Sprey yöntemi
Sprey kurutma, sıvı ham maddeleri bir sprey kurutucusu aracılığıyla hızla kurutarak numune elde etme yöntemidir. Sıvı ham maddeler, son derece ince damlacıklar oluşturmak için bir atomizerden geçer. Damlacıklar sıcak hava ile temas eder ve iç nem dışarı doğru göç eder. Ham madde parçacıkları kümelenir. Kurutmadan sonra, insanlar istedikleri ürünü elde edebilirler.
03 Alev küreselleştirme yöntemi
1600-2000℃ altında, tozun yüzeyindeki kenarlar kademeli olarak eriyecektir. Yüzey geriliminin etkisi altında bir küre oluşur. Hammadde olarak sıradan kuvars tozu kullanılır, küresel silikon mikro tozu oksijen-asetilen alev yöntemi ile hazırlanır. Bu, yüzeyinin pürüzsüz olmasını ve küreselleşme oranının 95%'ye ulaşmasını sağlayabilir.
04 Alev eritme yöntemi
Açısal silikon mikro tozunu hammadde olarak kullanarak eziyoruz, elekliyoruz, saflaştırıyoruz ve diğer ön işlemleri gerçekleştiriyoruz. Bir hava akışlı kırıcı, açısal silikon mikro tozunu ezer. Çok aşamalı ön işlemden sonra, uygun bir parçacık boyutuna kadar eleriz. Tozu eritmek için ısı kaynağı olarak asetilen, doğal gaz ve diğer gazları kullanırız ve alev temiz ve kirlilikten uzak kalır. Yüksek sıcaklıktaki bir alev, uygun parçacık boyutundaki açısal silikon mikro tozunu anında eritir ve onu küreselleştirmek için hızla soğuturuz. Yüksek saflıkta ve düzgün parçacık boyutunda küresel silikon mikro tozu elde ederiz.
05 Plazma yöntemi
Plazma yöntemi, plazmanın ürettiği yüksek sıcaklığı kullanır. ark plazmasıSilisyum dioksit tozunu veya kuvars tozunu damlacıklar halinde eritir. Yüzey geriliminin etkisi altında küreselleştirilir ve küresel silisyum dioksit parçacıkları oluşturmak için soğutulur.
06 Yüksek sıcaklıkta kalsinasyon küreselleştirme yöntemi
Yüksek sıcaklık kalsinasyon küreselleştirme yöntemi, kaba seçilmiş doğal kuvars cevheri tozunun alkali koşullar altında yaşlandırılması ve ardından filtrelenmesi anlamına gelir. Filtre malzemesinin susuzlaştırılması ve kurutulması, bir blok numune elde etmek için bir bağlayıcı eklenmesi ve yüksek sıcaklık fırınında kalsine edilmesi, soğutulması ve ardından öğütme küreselleştirme, manyetik ayırma ve hava ayırma sınıflandırması yoluyla dağıtılması. Son olarak yüksek saflıkta ultra ince küresel silikon tozları yapılır. Bu yöntemle elde edilen ürün yüksek küreselleştirme oranına, iyi beyazlığa, yüksek saflığa, iyi akışkanlığa ve dağılabilirliğe sahiptir. Ancak, hala laboratuvar aşamasındadır.
07 Doğrudan Yanma Yöntemi
Alev erimiş küresel silikon doğal bir mineral toz eritme küreselleştirmesi olduğundan, saflık ve parçacık boyutu dağılımı açısından belirli sınırlamalar vardır. Birkaç önde gelen yabancı şirket doğrudan yanma yöntemi (VMC) hazırlama yöntemini kullanır. Bu, metal silikon tozunun oksijenle doğrudan reaksiyonu yoluyla yüksek saflıkta, küçük parçacık boyutunda ve nispeten kontrol edilebilir parçacık boyutu dağılımına sahip silikon dioksit mikro küreleri hazırlamaktır.
08 Yüksek sıcaklıkta eriyik püskürtme yöntemi
Yüksek sıcaklıkta eriyik püskürtme yöntemi, yüksek saflıkta kuvarsı 2100-2500 ℃'de sıvıya eritmek ve püskürtme ve soğutmadan sonra küresel silikon mikro tozu elde etmektir. Ürün yüzeyi pürüzsüzdür ve küreselleşme oranı ve amorf oran 100%'ye ulaşabilir. Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'daki bazı üreticiler küresel silikon mikro tozu üretmek için bu yöntemi kullanır. Ancak dışarıya karşı kesinlikle gizlidir. Yüksek sıcaklıkta eriyik püskürtme yöntemi, küreselleşme oranını ve amorf oranı sağlamak için kolaydır, ancak tgdrgddddddddhis teknolojisinin zorluğu, yüksek sıcaklık malzemelerinin atomizasyon sistemi, viskoz kuvars erimiş sıvı, atomizasyon parçacık boyutu ayarlaması ve kirliliğin önlenmesi ve daha fazla saflaştırılması gibi sorunları çözmektir.
09 Kendiliğinden yayılan düşük sıcaklıkta yanma yöntemi
Kendiliğinden yayılan düşük sıcaklıkta yanma yönteminin işlem akışı, sodyum silikatın hazırlanmasını, silikat solünün hazırlanmasını, karışık yanma sıvısının hazırlanmasını, yanma reaksiyonunu, tavlama ve karbon gidermeyi, yıkama işlemini ve diğer adımları içerir. Bu yöntemin avantajı, hammadde olarak doğal kristal silisyum mikro tozu veya erimiş silisyum mikro tozu kullanmasıdır. Bunu elde etmek kolaydır. İşlem basittir, özel ekipman gerektirmez, işlemi kontrol etmek kolaydır ve üretim maliyeti düşüktür. Üretim sürecinde kullanılan malzemeler yalnızca suda çok çözünür olan sodyum iyonları ve nitrat iyonları içerir ve başka hiçbir safsızlık iyonu sokulmaz, bu da yüksek saflıkta silikon mikro tozunun hazırlanmasına elverişlidir. Şu anda, bu yöntem yalnızca laboratuvar aşamasındadır ve iyi bir şekilde seri üretilemez.
10 Gaz fazı yöntemi
Üretim süreci, suda yüksek oranda çözünen yalnızca sodyum iyonları ve nitrat iyonları içeren malzemeler kullanır ve başka hiçbir safsızlık iyonu eklemeyiz. Bu yaklaşım, yüksek saflıkta silikon mikro tozu hazırlamaya elverişlidir. Şu anda, bu yöntem yalnızca laboratuvar aşamasındadır ve henüz etkili bir şekilde seri üretim yapamıyoruz.
11 Yağış yöntemi
Su camı, asitlendirici ve diğer ham maddeleri kullanıyoruz, uygun miktarda yüzey aktif madde ekliyoruz. Tüm hazırlama süreci boyunca sıcaklık kontrolüne çok dikkat ediyoruz. pH değeri 8'i aşarsa bir dengeleyici ekliyoruz. Yıkama, kurutma ve kalsinasyondan sonra küresel silikon mikro tozu oluşturuyoruz. Bu yöntemle hazırlanan küresel silikon mikro tozunun çok düzgün bir parçacık boyutu, düşük maliyeti, basit bir işlem akışı vardır ve kontrolü kolaydır. Bunu endüstriyel üretimde kullanabiliriz, ancak kusuru topaklanabilmesidir.
12 Hidrotermal sentez yöntemi
Sıvı fazda nanopartiküller hazırlamak için hidrotermal sentez yöntemini yaygın olarak kullanırız. Genellikle, inorganik ve organik bileşikleri 150℃ ila 350℃ yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşulları altında suyla birleştiririz. İyonların, moleküllerin, iyon kümelerinin vb. güçlü konveksiyon yoluyla tohum kristalleriyle büyüme bölgesine girmesine izin veririz ve son olarak aşırı doymuş bir çözelti ve kristaller elde ederiz. İnorganik maddelerin filtrelenmesi, yıkanması ve kurutulması ultra ince ve yüksek saflıkta mikropartiküller oluşturabilir. Küresel silikon mikrotozunu hazırlamak için hidrotermal sentez yönteminin kullanılması, genel sıvı faz sentez yöntemlerinin gerektirdiği oksitlere dönüştürme sürecini ortadan kaldırır ve bu da sert aglomerasyon olasılığını azaltır.
13 Sol-jel yöntemi
Sol-jel yöntemi, ham maddeleri sıvı faz ile homojen bir şekilde karıştırmak, belirli koşullar altında hidrolize etmek, kimyasal yoğunlaşma yoluyla bir sol oluşturmak ve bir süre sonra üç boyutlu bir ağ yapısına sahip bir silika jel oluşturmaktır. Filtreleme, yıkama, kurutma ve sinterlemeden sonra nano-silikon dioksit veya nano-kuvars parçacıkları elde edebiliriz.
14 Mikroemülsiyon yöntemi
Mikroemülsiyon, iki uyumsuz fazın bir yüzey aktif maddenin etkisi altında düzgün bir emülsiyon oluşturduğu bir yöntemdir. Bu yöntem, iki faz arasındaki küçük boşluğu kullanarak bir silikon kaynağının rehberliğinde çekirdekler oluşturur ve ısıl işlemden sonra küresel silika veya kuvars parçacıkları elde eder. Çekirdeklenme ve büyüme için sınırlı alan nedeniyle, bu yöntemle üretilen silika parçacıkları küçük boyutludur ve kümelenmesi kolay değildir.