Сферический порошок кремнезема является сферическим материалом диоксида кремния. Он обладает превосходными свойствами и важными применениями. Частицы представляют собой правильные сферы. По сравнению с нерегулярным кремнеземом, сферический порошок кремнезема работают лучше. Обычно он имеет высокую чистоту и узкую размер частицы Распределение. Также показывает хорошую белизну. Текучесть отличная, дисперсия хорошая. Эти свойства помогают ему равномерно диспергироваться в различных материалах. Это эффективно повышает его функциональные характеристики.
Методы получения сферического кремнезема можно условно разделить на две категории: физический метод и химический метод. Это зависит от того, происходят ли химические изменения во время приготовления.
Физический метод
Шаровая мельница
Использует измельчающее и классифицирующее оборудование для производства сверхтонкого порошка.
В зависимости от состояния материала он включает в себя сухой и мокрый методы. Мокрое измельчение использует воду в качестве несущей среды. Частицы измельчаются в мельнице с перемешиванием. Это дает ультратонкие продукты с хорошей дисперсией. Размер частиц также относительно однороден.
Метод распыления
Этот метод заключается в быстрой сушке жидкого сырья через распылительную сушилку для получения образца. В частности, жидкое сырье сначала проходит через распылитель, образуя чрезвычайно мелкие капли, а затем капли вступают в контакт с горячим воздухом, влага внутри начинает перемещаться наружу, а частицы сырья агломерируются, и после сушки можно получить желаемый продукт.
Метод пламенной сферонизации
В условиях высокой температуры (температура между 1600-2000℃) края и углы поверхности порошка постепенно плавятся после нагрева. Затем под действием поверхностного натяжения постепенно образуются сферы. Если в качестве сырья используется обычный кварцевый порошок, сферический кремниевый порошок можно приготовить методом кислородно-ацетиленового пламени. Это может гарантировать, что поверхность продукта будет гладкой, а скорость сферонизации может достигать 95%.
Метод пламенной плавки
Сначала в качестве сырья используется угловатый кремниевый микропорошок, и на нем проводятся такие операции предварительной обработки, как дробление, просеивание и очистка. То есть угловатый кремниевый микропорошок сначала измельчается струйной дробилкой. После многоступенчатой предварительной обработки отсеивается материал с подходящим размером частиц. Затем в качестве источника тепла для расплавленного порошка используются ацетилен, природный газ и другие газы. Пламя, образующееся при сгорании таких газов, является чистым и не загрязняет окружающую среду. Затем угловатый кремниевый микропорошок с подходящим размером частиц мгновенно плавится при высокой температуре методом высокотемпературной пламенной плавки. После этого его быстро охлаждают, чтобы образовать сфероидизацию, и, наконец, можно получить сферический кремниевый микропорошок с высокой чистотой и однородным размером частиц.
Плазменный метод
Использует высокие температуры дуговой плазмы. Кремниевый или кварцевый порошок плавится в капли. Поверхностное натяжение помогает каплям образовывать сферы. После охлаждения образуются сферические частицы кремния.
Высокотемпературная прокалка
Высокотемпературная кальцинация начинается с природного кварцевого порошка. Порошок выдерживается в щелочных условиях. Затем его фильтруют для удаления примесей. Отфильтрованный материал обезвоживают и сушат. Добавляют связующее для формирования образцов блоков. Блоки прокаливают в высокотемпературной печи. После охлаждения продукт диспергируют. Затем он проходит измельчение и сферонизацию. Затем следует магнитная сепарация и воздушная классификация. Конечным продуктом является сферический кремнезем высокой чистоты. Он имеет высокую скорость сферонизации и хорошую белизну. Порошок также хорошо течет и диспергируется. Однако этот метод все еще находится на стадии лабораторных исследований.
Метод прямого сжигания
Метод прямого сжигания использует природный минеральная порошок для пламенной плавки.
Это ограничивает как чистоту, так и распределение размеров частиц.
Метод высокотемпературного распыления расплава
Этот метод заключается в плавлении кварца высокой чистоты в жидкость при высокой температуре 2100-2500℃, а затем в таких процессах, как распыление и охлаждение, чтобы в конечном итоге получить сферический порошок кремния. Поверхность продукта гладкая, а скорость сфероидизации и аморфизации может достигать 100%.
Химический метод
Газофазный метод
Газофазный метод начинается с перегонки галогенидов кремния. Затем они испаряются при высоких температурах. Водород и кислород добавляются в заданных пропорциях. Под давлением и при нагревании происходит газофазный гидролиз. Продукты собираются с помощью циклонного сепаратора. Это дает высокочистые частицы нанокремнезема. Процесс реакции хорошо контролируется. Однако стоимость этого метода высока. Органические побочные продукты также трудно поддаются обработке.
Метод осаждения
Метод осаждения использует жидкое стекло и кислотные агенты в качестве сырья. Также добавляется подходящее поверхностно-активное вещество. Контроль температуры имеет решающее значение во время приготовления. Когда pH превышает 8, добавляется стабилизатор. После промывки, сушки и прокалки образуются сферы. Этот метод дает однородный сферический порошок кремнезема. Он имеет низкую стоимость и простой, контролируемый процесс. Он подходит для промышленного производства. Однако продукт имеет тенденцию к легкой агломерации.
Гидротермальный синтез
Гидротермальный синтез широко используется для получения наночастиц в жидкой фазе.
Это происходит при высоких температурах 150–350 ℃ и высоком давлении. Неорганические и органические соединения реагируют с водой. Сильная конвекция перемещает ионы и молекулы в зоны роста. Затравочные кристаллы помещаются в эти зоны. Образуются перенасыщенные растворы и кристаллы. Неорганические вещества фильтруются, промываются и высушиваются. Это формирует сверхтонкие частицы высокой чистоты. Это позволяет избежать оксидной конверсии, необходимой в других жидкостных методах. Это снижает вероятность жесткой агломерации.
Золь-гель метод
Метод золь-гель начинается со смешивания сырья с жидкой фазой. При определенных условиях происходит гидролиз. Химическая конденсация образует золь кремния. Со временем образуется трехмерная сетка силикагеля. Затем гель фильтруется и промывается. Затем его сушат и спекают. В результате получаются частицы нанокремнезема или нанокварца.
Метод микроэмульсии
Метод микроэмульсии образует однородную эмульсию с использованием поверхностно-активных веществ. Он смешивает две изначально несмешивающиеся фазы. Зародышеобразование и рост происходят в ограниченных межфазных пространствах. Источник кремния направляет образование частиц. После термической обработки образуются сферические кремнезем или кварц. Ограниченное пространство приводит к малому размеру частиц. Агломерация также менее вероятна.
Заключение
В заключение, сферический порошок кремнезема является высокоочищенным материалом с однородным размером частиц и превосходными дисперсионными свойствами. Его сферическая структура повышает текучесть и стабильность, что делает его идеальным для различных промышленных применений, включая электронику, покрытия и фармацевтику. Благодаря своим превосходным характеристикам сферический кремнезем продолжает оставаться важным компонентом во многих высокотехнологичных отраслях.
Эпический порошок
Эпический порошок, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!