[發明專利]制備非晶態納米球形二氧化硅的設備

在審

• 申請號: 202010831765.5
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111777076A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 葉高英;古忠濤
• 申請（專利權）人: 蘇州英納特納米科技有限公司
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18;B82Y40/00;C01B7/03;C01B7/075;B07B7/01;B07B11/00
• 代理公司: 蘇州領躍知識產權代理有限公司 32370
• 代理人: 王寧

本發明公開了一種制備非晶態納米球形二氧化硅的設備，包括：四氯化硅加料裝置、射頻等離子體發生器、合成室、冷卻室、第一收集室、第一分離器、第二收集室、第二分離器、第三收集室、真空機組和氯氣回收裝置；所述四氯化硅加料裝置用于提供氣態的四氯化硅；所述射頻等離子體發生器連接合成室；所述冷卻室連接合成室，所述第一收集室連接冷卻室；所述第一分離器通過管路連接冷卻室，所述第二收集室連接第一分離器；所述第二分離器連接第一分離器，所述第三收集室連接第二分離器；所述氯氣回收裝置通過管路連接第二分離器；所述真空機組連接第二分離器和氯氣回收裝置之間的管路。上述設備能夠高效地制備非晶態納米球形二氧化硅。

技術領域

本發明涉及粉末冶金技術領域，尤其涉及一種制備非晶態納米球形二氧化硅的設備。

背景技術

材料科學與技術是當代文明的三大支柱之一和全球新技術革命的三個標志之一，在當今高科技的發展中起著基礎和先導作用，各種物質的超細化被人們認為是材料開發研究的基礎。

納米二氧化硅是二十一世紀新材料中產量最大、產值最高、用途最廣的尖端材料之一。納米二氧化硅粉末具有小尺寸效應、表面界面效應、量子尺寸效應和宏觀量子遂道效應，顯示出了常規材料所不具有的光、電、磁、熱和機械特性，因而它作為一種新型功能材料廣泛應用于光學、化工及特種陶瓷等多個領域。特別是非晶態納米球形二氧化硅粉體由于具有高強度、高硬度、抗磨損、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、絕緣性好、表面積大等優異的特性，所以非晶態納米球形二氧化硅在催化、阻燃、隔音、絕緣、精細陶瓷等方面具有特殊的用途。

公告號為CN103224240B的中國專利公開了一種四氯化硅氣相水解合成納米級二氧化硅的方法，該方法采用氣相水解合成法制備納米級二氧化硅。公開號為CN104477923A的中國專利公開了一種以四氯化硅制備二氧化硅粉體的方法，該方法采用化學沉淀法制備二氧化硅粉體。公告號為CN102656117B的中國專利公開了合成非晶態二氧化硅粉末及其制造方法，通過制成二氧化硅質的凝膠，再制備非晶態二氧化硅粉末。

公告號為CN1281488C的中國專利公開了一種納米高純二氧化硅的制備方法，該制備方法采用等離子體氣相氧化反應裝置制備納米高純二氧化硅，等離子體氣相氧化反應裝置主要包括等離子體發生器、等離子體化學反應器、除疤裝置、冷卻系統、收集系統、粉體處理系統和尾氣處理系統，上述裝置制備的二氧化硅在工作氣的作用下依次經過冷卻系統和收集系統，產生的Cl₂氣經堿液、石灰乳或鐵屑吸收產生副產品，其余廢氣(O₂、N₂)排空。上述方法存在的問題是，制備的二氧化硅在工作氣的推動作用下流動，容易堵塞反應器，制備效率較低，產生的氯氣被堿液、石灰乳或鐵屑吸收，一方面存在吸收不充分，導致部分氯氣排空、污染空氣的問題，另一方面，產生的氯氣直接被吸收、未能被重分利用。

因此，研究如何高效地制備非晶態納米球形二氧化硅、提高尾氣的利用率具有重要意義。

發明內容

本發明提供了解決上述問題的制備非晶態納米球形二氧化硅的設備，該設備能夠高效地制備非晶態納米球形二氧化硅，且能夠直接回收利用產生的氯氣。

本發明采用以下技術方案實現：

一種制備非晶態納米球形二氧化硅的設備，包括：四氯化硅加料裝置、射頻等離子體發生器、合成室、冷卻室、第一收集室、第一分離器、第二收集室、第二分離器、第三收集室、真空機組和氯氣回收裝置；