[發明專利]一種超細硅粉的制備方法

有效

• 申請號: 201910960336.5
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110665615B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 成會明;李飛;沈國棟;賈再輝;趙潔;崔巍
• 申請（專利權）人: 青島瓷興新材料有限公司
• 主分類號: B02C19/06
• 分類號: B02C19/06;B02C23/06;C01B33/02
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 聶稻波

一種超細硅粉的制備方法，包括：(1)將改性劑與粗硅粉混合均勻，得到混合料；(2)將步驟(1)得到的所述混合料加入氣流磨粉碎室中；(3)將所述氣流磨粉碎室中的所述混合料粉碎；(4)在所述氣流磨的出料口收集得到的超細硅粉。

技術領域

本發明涉及超細硅粉的制備方法，特別涉及一種利用氣流磨對粗硅粉進行粉碎和表面改性的一體化處理方法，屬于無機非金屬粉體材料領域。

背景技術

硅作為重要的半導體材料，在信息革命中扮演著極其重要的角色。隨著社會文明和科學技術的進步，在生產實踐中對超細硅粉的需要越來越大，且對超細硅粉的粒徑分布要求也越來越高。

氣流粉碎是目前常用的一種制備超細硅粉的方法，其原理是利用高速氣流加速物料使其相互沖擊、碰撞摩擦而實現硅粉的超細粉碎，再利用分級輪的離心分級作用可以得到一定粒徑范圍的硅粉顆粒。

發明內容

雖然氣流粉碎法應用較多，然而它也有明顯的缺點。氣流粉碎制備的超細硅粉具有高的表面活性和表面能，易于團聚，從而導致微納硅粉的諸多優異特性難以充分發揮。因此，消除超細硅粉顆粒之間的團聚效應，提高超細硅粉顆粒的分散性，是實現其優異的物化性能的關鍵。

表面改性是解決超細硅粉團聚的最有效方法之一。顆粒的表面改性處理即通過物理或化學的方法改變粉體材料表面的物理化學性質，從而達到粉體分散的目的。

在氣流粉碎制備超細硅粉的過程中的機械力學效應導致顆粒新生高活性表面的大量出現。采用氣流粉碎和表面改性的一體化處理技術，在制備超細硅粉同時，使得改性劑在顆粒新鮮表面迅速、充分包覆，從而制備得到分散性好、粒徑分布均勻的超細粉體。

本發明提供一種超細硅粉的制備方法，所述方法包括：

(1)將改性劑與粗硅粉混合均勻，得到混合料；(2)將步驟(1)得到的所述混合料加入氣流磨粉碎室中；(3)將所述氣流磨粉碎室中的所述混合料粉碎；(4)在所述氣流磨的出料口收集得到的超細硅粉。

優選的，在所述方法中，例如，所述改性劑包括硬脂酸及硬脂酸鹽。

優選的，所述硬脂酸鹽包括硬脂酸鈣。

優選的，在所述方法中，例如，步驟(1)中所述改性劑與所述粗硅粉的質量比為(0.1-5):100，優選(0.5-2):100。

優選的，在所述方法中，例如，步驟(1)中所述將改性劑與粗硅粉混合均勻采用球磨混料機進行混合。

優選的，在所述方法中，例如，所述球磨混料機的轉速為20-25r/min，混合時間為10-30min。

優選的，在所述方法中，例如，所述步驟(2)包括：將步驟(1)得到的所述混合料使用螺旋給料機均勻地加入氣流磨粉碎室中。

優選的，在所述方法中，例如，所述螺旋給料機的頻率為3-6Hz。

優選的，在所述方法中，例如，所述步驟(3)包括：開啟超音速粉碎噴嘴對步驟(2)中粉碎腔內的混合料進行粉碎。

優選的，在所述方法中，例如，步驟(3)所述粉碎的條件包括：控制主氣路壓力在0.8-0.9MPa，密封氣壓力0.55MPa，保護氣體壓力0.2MPa，反吹氣體壓力0.7MPa，引風開度為1/4-1/3，分級輪的頻率為84-90Hz。

本發明還提供一種采用上述方法制造得到的超細硅粉，其特征在于，所述超細硅粉粒度范圍為0.35μm-8.0μm。

優選的，所述超細硅粉形貌為等軸狀，無明顯棱角。

優選的，所述超細硅粉分散性好。

優選的，所述超細硅粉無團聚大顆粒。