Micropoudre de silice sphériquepossède d'excellentes propriétés telles qu'une transparence élevée, un diélectrique élevé, une résistance élevée à l'humidité, une quantité de remplissage élevée, une faible expansion, une faible contrainte et un faible coefficient de frottement. Il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que les matériaux de moulage époxy, les catalyseurs, les panneaux plaqués cuivre, les adhésifs et l'aérospatiale.
À l'heure actuelle, les méthodes courantes de préparation de micropoudres de silicium sphériques comprennent la méthode de formation de flamme, la méthode de pulvérisation par fusion à haute température, etc. La méthode de sphéroïdisation à la flamme implique principalement le concassage, le criblage, la purification, le broyage fin du minerai de quartz, puis son introduction dans le champ à haute température généré par le gaz pour la fusion à haute température. Grâce à la sphéroïdisation de tension superficielle, une micropoudre de silicium sphérique est finalement obtenue par refroidissement. L'inconvénient de cette méthode est que le processus est complexe et que le minerai de quartz est difficile à éliminer complètement, avec une faible pureté et une consommation d'énergie élevée lors de l'étape finale de pressage à haute température. La méthode de pulvérisation par fusion à haute température consiste à faire fondre l'oxyde de silicium en liquide à plus de 2 000 degrés, puis à former une poudre de silicium sphérique après refroidissement par pulvérisation. Cette méthode est principalement adoptée aux États-Unis et au Japon, ce qui nécessite un équipement strict.
La présente invention concerne une micropoudre de silicium sphérique solide et son procédé de préparation, le procédé de préparation comprenant :
(1) Synthèse de sol de silice
Un sol de silice à faible teneur en solides (1 à 5 %) a été synthétisé par la méthode solution-gel, en utilisant de l'orthosilicate de tétraéthyle comme source de silicium organique, en chauffant et en agitant dans des conditions alcalines.
(2) Concentration du sol de silice
Chauffer et concentrer le sol de silice à faible teneur en solides mentionné ci-dessus pour obtenir un sol de silice à haute teneur en solides (15 % à 50 %).
(3) Mélange et composition de matériaux
Le sol de silice à haute teneur en solides et l'épaississant ont été mélangés et combinés dans des conditions de chauffage et d'agitation pour former une solution de sol de silice contenant 0,001 % à 5 % d'épaississant. L'épaississant choisi dans ce cas est un épaississant spécifique contenant des groupes carboxyle ou amide, tels que le polyacrylamide, la carboxyméthylcellulose, la carboxyéthylcellulose, l'acide polyacrylique, l'acide polyméthylacrylique, le carbomère, etc., qui est facile à adsorber ou à réagir avec les groupes hydroxyle de silicium sur la surface de la silice, facilitant ainsi l'agrégation des nanoparticules de silice. Les épaississants ne contiennent pas d'ions sodium ou potassium pour éviter les interférences cationiques. La teneur optimale en épaississant est de 0,05 % à 2 %, et la plus optimale est de 0,1 % à 1 %.
(4) Séchage par pulvérisation
Une fois le sol de silice composé séché par pulvérisation (à la fois pneumatique et centrifuge), une poudre de silice sphérique peut être obtenue, mais à ce moment, la teneur en humidité est de 5 % à 10 % et l'agent épaississant spécifique est éliminé par calcination à haute température. .
(5) Traitement thermique
Le produit obtenu après séchage par pulvérisation est envoyé au four à moufle pour un traitement thermique à haute température afin de brûler l'épaississant en excès. Après cela, il est refroidi à température ambiante et retiré pour obtenir la poudre de silicium sphérique de haute pureté cible.
Grâce au processus ci-dessus, une micropoudre de silice sphérique d'une pureté de 99,999 % peut être obtenue, et le processus de préparation est simple et facile, avec une faible consommation d'énergie et un faible coût.
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