國特設備對高純超細硅微粉制備技術研究現狀發布日期:2017-01-11 |
隨技術的進步,新型產品產品對原材料品質的要求越來越高,石英砂產品局限于純度和粒度,一般只能作為玻璃或陶瓷的原材料,無法滿足新型行業要求高純超細的質量要求,面對市場的巨大需求國內外相繼開始了對于高純超細二氧化硅粉體的制備研究。現在高純超細硅微粉的制備一般包括化學合成法和天然礦物提純法,但是國特設備通過長期的研究發現化學合成法成本高產量低,無法滿足需求,而本研究也是利用天然脈石英制備高純超細硅微粉,這里只介紹礦物提純法的相關研究進展和應用。
一、提純工藝的研究
我國高純石英粉基本上通過水晶或水晶邊角料制得,水晶在我國的儲量有限,價格昂貴,質地也不均勻,有些礦物雜質和工藝過程中混合的雜質無法去除,導致由水晶生產的高純石英粉產量小、質量不穩定。而且到目前為止,國內還沒有徹底解決從天然巖石中提取高純石英粉的工藝技術問題,無法實現工業化。所以一方面是高新技術對高純石英粉的需求越來越大 , 另 一 方面是硅質 原料提純技術的短板,導致對于高純硅微粉制備工藝的研究迫在眉睫。
二、超細粉碎的研究
隨著現代高新技術和新材料的發展,超細粉碎技術在微電子、航空、特種陶瓷、耐火材料、復合材料、新能源和生物化工等產業領域都發揮了重要的作用,已經成為一種重要的原材料加工手段。
超細粉碎是通過對物料的沖擊、碰撞、剪切、研磨、分散等手段實現的。經過 20 多年的發展我國的超細粉碎技術也有了很大的提高,不過大多數是通過引進吸收的方式。目前的超細粉碎設備有攪拌磨、振動磨、球磨機、氣流磨、壓輥磨、高速機械沖擊磨、膠體磨、行星磨等。國內外一直致力于微米級礦物材料的研究,多為氣流式粉碎機。利用天然石英礦物作為原材料制備超細粉體既是為了滿足市場需求,同時為更好的降低粉體中有害雜質含量。
天然石英礦物中含有大量的包裹體和裂紋,利用超細粉碎技術可以大大的降低裂紋和缺點的數量,再結合提純工藝可以更好的降低有害雜質的含量。
以目前的粉碎技術而言, 天然石英礦物可以利用的設備有球磨機、攪拌磨、氣流磨、振動磨等。但是這些設備因粉碎過程中容易引入有害的雜質而且一般很難將粉體的粒度粉碎至微米級,所以很難滿足高純超細粉體的制備。 為了解決這些問題,國特設備對石英砂超細粉碎粒度控制進行了試驗,利用球磨配分機生產線加工超細粉石英進行了干濕工藝對比,認為給料量及其均勻性、入料粒度配比對產品的粒度分布的影響較大;濕磨工藝效率高但介質損耗大。
國特研究了粉石英的超細粉碎及對其表面的改性,研究了磨料時間、球料比、固液比、攪拌強度對樣品質量和性能的影響。國特設備對粉石英的超細粉碎進行了研究,試驗表明,粉石英在干磨條件下粉碎粒度極限為 1.28μm,而濕磨條件下粒度極限 為 1.01μm。 |
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