[发明专利]一种纳米硅复合材料的制备方法

权利要求书

1. 一种纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤

1）由多晶或单晶硅锭制备微米级硅粉；

2）微米级硅粉经高温等离子气化形成纳米级硅粉；

3）通入活化气体对纳米级硅粉表面进行氢化处理；

4）通入接枝反应化合物（气体）对氢化处理后的纳米硅粉进行化学接枝；

5）分离和收集接枝反应完成后得到的核壳结构硅纳米复合材料。

2. 根据权利要求1所述的纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

1）硅锭原材料采用太阳能光伏级棒状硅锭，通过电弧放电法制得10~100微米的硅粉；

2）用送料气体将微米级硅粉传入高温等离子体腔，经过气化、成核、生长等三个过程形成纳米级硅粒；送料气体流速范围为每分钟5~20L；等离子体发生器功率为5~200千瓦，频率为1~20兆赫兹；

3）在等离子体发生器的中间段至尾部引入含有一定量活化气体的冷却气流对纳米级硅粒表面进行活化处理，活化气体的浓度为0.1%~3.5%，流速范围为每分钟2-20L； 

4）在接枝反应腔内引入含有接枝化合物的接枝气体将氢化化后的纳米硅进行接枝反应；接枝化合物的浓度为1%~20%，流速范围为每分钟2-20L；

 5）反应腔内接枝反应完成后，将产物进行过滤收集即可得到所需的纳米硅复合材料。

3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述送料气体为氩气和氦气中的一种或两种。

4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述送料气体中混合有磷烷（PH₃）或硼烷（B₂H₆）。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中所述活化气体为氢气（H₂）、硅烷（CH₄）、氨气（NH₃）中的一种或多种混合物。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述接枝化合物为烯烃、炔烃的不饱和烃化合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述接枝化合物为正十二烯、乙炔或者苯乙炔。