高品質(zhì)球形二氧化硅制備技術綜述
2024-12-04 14:21:13 來源：中國粉體網(wǎng)
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簡介：隨著高新技術領域?qū)η蛐味趸栊枨蟮脑鲩L，高品質(zhì)球形二氧化硅的制備技術成為研究熱點。本文綜述了物理法和化學法兩大類球形二氧化硅的制備方法，包括機械研磨法、噴霧法、火焰成球法、等離子體法、高溫煅燒球化法等物理方法，以及氣相法、沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、微乳液法等化學方法。這些方法各有優(yōu)勢與局限，對實現(xiàn)球形二氧化硅的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。
在大規(guī)模集成電路、航空航天、精細化工和日用化妝品等高新技術領域，高品質(zhì)球形二氧化硅因其獨特的物理化學性質(zhì)而備受青睞。球形二氧化硅的制備方法主要分為物理法和化學法兩大類，各有其特點和適用范圍。
物理法中，機械研磨法通過專業(yè)的破碎和篩分設備制得超細粉體，分為干法和濕法兩類，濕法研磨以水為載體介質(zhì)，制備出分散性好、粒徑均一的超細產(chǎn)品。噴霧法通過噴霧干燥機快速烘干液體原料獲得樣品，霧滴與熱空氣接觸后，內(nèi)部水分向外遷移，原料顆粒團聚，干燥后得到所需產(chǎn)物?；鹧娉汕蚍ㄔ诟邷叵率狗垠w表面棱角融化，在表面張力作用下形成球體，球形化率高達95%?；鹧嫒廴诜ㄒ越切喂栉⒎蹫樵?，通過高溫火焰熔融后快速冷卻球化成形，得到高純度且粒徑均勻的球形硅微粉。等離子體法利用電弧等離子體產(chǎn)生的高溫區(qū)使二氧化硅粉或石英粉熔化成液滴，在表面張力作用下成球。高溫煅燒球化法將天然石英礦粉體在堿性條件下陳化、過濾、干燥后加入粘結(jié)劑煅燒，最后制成高純度的超細球形硅微粉。
化學法中，氣相法通過鹵化硅高溫氣化后與氫氣和氧氣氣相水解，得到氣相納米微粒。沉淀法以水玻璃、酸化劑等為原料，加入適量的表面活性劑，控制pH值和溫度，洗滌、干燥及煅燒后形成球形硅微粉。水熱合成法在高溫高壓條件下讓無機、有機化合物與水化合，通過強烈對流讓離子、分子、離子團等進入生長區(qū)，獲得過飽溶液與結(jié)晶。溶膠-凝膠法將原料與液相均勻混合后水解，形成溶膠，一段時間后形成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅凝膠。微乳液法在表面活性劑作用下形成均勻乳液，利用兩相界面間的微小空間成核生長，通過熱處理后得到球形二氧化硅或石英顆粒。
高品質(zhì)球形二氧化硅的制備技術是滿足高新技術領域需求的關鍵。物理法和化學法的多種制備方法各有特點，選擇合適的方法需要綜合考慮成本、純度、粒徑分布和球形化率等因素。隨著技術的不斷進步，未來球形二氧化硅的制備將更加高效、環(huán)保，滿足日益增長的市場需求。
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