[实用新型]一种利用含硅气体制备纳米硅粉颗粒的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及了新材料制备，尤其是涉及锂电池负极材料利用硅烷制备纳米硅粉颗粒的装置设备。

背景技术

在纳米材料技术领域内，高纯度的纳米硅粉颗粒是制备锂电池负极材料和电子元器件的主要原料，是重用的新能源材料。对于制备纳米硅硅粉方法有激光法和等离子体，激光法制取纳米硅粉，将激光轰击含硅气体，分解得到纳米硅粉，产量小难以控制，难以达到工业化生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种一种利用含硅气体制备纳米硅粉颗粒的装置，已解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种利用含硅气体制备纳米硅粉颗粒的装置包括壳体、盖板、循环水进口、循环水出口、电极套、物料喷嘴、发热体、挡板、发热体电源、纳米粉收集器、预热混合器、含硅气体储罐、载气储罐，所述的壳体开设有循环水进口和循环水出口，壳体上部盖有盖板，盖板上设有两个电极套，两个电极套间设置有发热体，物料喷嘴从盖板中间插入壳体围成的空腔内，所述壳体内壁下部设有挡板，发热体电源设置在壳体外部并通过电极套与发热体相连，含硅气体储罐、载气储罐分别与预热混合器相连，预热混合器与物料喷嘴相连，壳体底部与纳米粉收集器相连。

反应化学方程:

本实用新型所述利用含硅气体制备纳米硅粉颗粒的装置设备效果为：可作为工艺大规模生产，闭环循环，尾气回收再利用，可大规模生产、工艺简单、产量大、成本低，便于维护，产品纳米粒度可控。

附图说明

图1是本实用新型实施所述一种利用含硅气体制备纳米硅粉颗粒的装置设备结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图对实用新型做进一步说明。

一种利用含硅气体制备纳米硅粉颗粒的装置壳体1、盖板2、循环水进口3、循环水出口4、电极套5、物料喷嘴6、发热体7、挡板8、发热体电源9、纳米粉收集器10、预热混合器11、含硅气体储罐12、载气储罐13，所述的壳体1开设有循环水进口3和循环水出口4，壳体1上部盖有盖板2，盖板2上设有两个电极套5，两个电极套5间设置有发热体7，物料喷嘴6从盖板2中间插入壳体1围成的空腔内，所述壳体1内壁下部设有挡板8，发热体电源9设置在壳体1外部并通过电极套5与发热体7相连，含硅气体储罐12、载气储罐13分别与预热混合器11相连，预热混合器11与物料喷嘴6相连，壳体1底部与纳米粉收集器10相连。

将混合后气体预热带入反应器，通过载气携带含硅气体进入反应腔。电源提供能量使发热体发热，在条件高温气氛环境下将含硅气体分解反应，生成球形纳米颗粒，气流携带纳米粉进入收集器，通过尾气回收分离返回反应器。

实施实例1：

例如高纯度硅烷气体与高纯的氩气按照摩尔浓度为15％的比例进行混合预热，进料重量控制为50kg/h进入炉腔温度600℃，腔内压力为0.20Mpa炉腔分解反应，在气氛环境下，硅烷气体分解反应生产生成球形纳米颗粒，气流携带纳米粉进入收集器，通过尾气回收分离返回反应器。3小时在收集器内生产105kg纳米粉。

实施实例2：

例如高纯度硅烷气体与高纯的氩气按照摩尔浓度为20％的比例进行混合预热，进料重量控制为50kg/h进入炉腔温度700℃，腔内压力为0.20Mpa炉腔分解反应，在气氛环境下，硅烷气体分解反应生产生成球形纳米颗粒，气流携带纳米粉进入收集器，通过尾气回收分离返回反应器。3小时在收集器内生产121kg纳米粉。