[發明專利]納米級球形硅粉的生產方法

有效

• 申請號: 201210388755.4
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102951643A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 趙登永;陳鋼強;王光杰;陸永波;潘經珊
• 申請（專利權）人: 寧波廣博納米新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B33/021
• 分類號: C01B33/021;B82Y40/00
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

1.一種納米級球形硅粉的生產方法，其特征在于：在依次連通的高溫蒸發器、粒子控制器及收集器組成的反應系統中進行，包括以下操作步驟：

（1）將純度≥99.9%的硅塊原料通過加料口加入到高溫蒸發器內的坩堝中，對反應系統進行抽真空，然后開啟設置于高溫蒸發器底部的氬氣閥，對反應系統充入氬氣，使反應系統內的氣氛為惰性并且反應系統內部壓力為75～150kPa；?

（2）開啟設置于高溫蒸發器頂部的等離子槍，以產生的高頻等離子氣作為加熱源對硅塊原料進行加熱，將硅塊原料加熱到沸騰狀態形成硅蒸氣；

（3）調節高溫蒸發器底部的氬氣的氣流量至15～120m³/h，使蒸發出的硅蒸氣隨氬氣氣流輸送到與高溫蒸發器連通的粒子控制器，在粒子控制器硅蒸氣固化形成硅粉顆粒，所述硅粉顆粒的粒徑為10～3000nm、形狀為球形；?

（4）粒子控制器內的氬氣氣流將硅粉顆粒輸送到與粒子控制器連通的收集器，使硅粉顆粒在收集器內的氣固分離器外壁進行附著，然后開啟氣流末端設置于氣固分離器內部的氬氣閥，使氣固分離器外壁的硅粉顆粒被吹落并集中到收集器底部的收料斗中，得到純度≥99.9%、粒徑為10～3000nm、形狀為球形的納米級球形硅粉。

2.根據權利要求1所述的納米級球形硅粉的生產方法，其特征在于：所述步驟（2）中產生高頻等離子氣的氣體為氬氣和氫氣的混合氣體，其中氬氣:氫氣=1～20:1。

3.根據權利要求2所述的納米級球形硅粉的生產方法，其特征在于：所述氬氣和氫氣的混合氣體的壓力為0.2～0.8MPa。

4.根據權利要求1所述的納米級球形硅粉的生產方法，其特征在于：所述步驟（3）中的粒子控制器為聚冷管，所述聚冷管的管結構包括五層，由內向外依次為石墨管、碳氈管、碳氈管、不銹鋼管、不銹鋼管，其中兩層不銹鋼管之間設置有冷水循環系統。

5.根據權利要求1所述的納米級球形硅粉的生產方法，其特征在于：所述步驟（4）中收集器內的氣固分離器為多個。