[发明专利]一种超细硅粉的制备方法

说明书

一种超细硅粉的制备方法，包括：(1)将改性剂与粗硅粉混合均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)得到的所述混合料加入气流磨粉碎室中；(3)将所述气流磨粉碎室中的所述混合料粉碎；(4)在所述气流磨的出料口收集得到的超细硅粉。

技术领域

本发明涉及超细硅粉的制备方法，特别涉及一种利用气流磨对粗硅粉进行粉碎和表面改性的一体化处理方法，属于无机非金属粉体材料领域。

背景技术

硅作为重要的半导体材料，在信息革命中扮演着极其重要的角色。随着社会文明和科学技术的进步，在生产实践中对超细硅粉的需要越来越大，且对超细硅粉的粒径分布要求也越来越高。

气流粉碎是目前常用的一种制备超细硅粉的方法，其原理是利用高速气流加速物料使其相互冲击、碰撞摩擦而实现硅粉的超细粉碎，再利用分级轮的离心分级作用可以得到一定粒径范围的硅粉颗粒。

发明内容

虽然气流粉碎法应用较多，然而它也有明显的缺点。气流粉碎制备的超细硅粉具有高的表面活性和表面能，易于团聚，从而导致微纳硅粉的诸多优异特性难以充分发挥。因此，消除超细硅粉颗粒之间的团聚效应，提高超细硅粉颗粒的分散性，是实现其优异的物化性能的关键。

表面改性是解决超细硅粉团聚的最有效方法之一。颗粒的表面改性处理即通过物理或化学的方法改变粉体材料表面的物理化学性质，从而达到粉体分散的目的。

在气流粉碎制备超细硅粉的过程中的机械力学效应导致颗粒新生高活性表面的大量出现。采用气流粉碎和表面改性的一体化处理技术，在制备超细硅粉同时，使得改性剂在颗粒新鲜表面迅速、充分包覆，从而制备得到分散性好、粒径分布均匀的超细粉体。

本发明提供一种超细硅粉的制备方法，所述方法包括：

(1)将改性剂与粗硅粉混合均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)得到的所述混合料加入气流磨粉碎室中；(3)将所述气流磨粉碎室中的所述混合料粉碎；(4)在所述气流磨的出料口收集得到的超细硅粉。

优选的，在所述方法中，例如，所述改性剂包括硬脂酸及硬脂酸盐。

优选的，所述硬脂酸盐包括硬脂酸钙。

优选的，在所述方法中，例如，步骤(1)中所述改性剂与所述粗硅粉的质量比为(0.1-5):100，优选(0.5-2):100。

优选的，在所述方法中，例如，步骤(1)中所述将改性剂与粗硅粉混合均匀采用球磨混料机进行混合。

优选的，在所述方法中，例如，所述球磨混料机的转速为20-25r/min，混合时间为10-30min。

优选的，在所述方法中，例如，所述步骤(2)包括：将步骤(1)得到的所述混合料使用螺旋给料机均匀地加入气流磨粉碎室中。

优选的，在所述方法中，例如，所述螺旋给料机的频率为3-6Hz。

优选的，在所述方法中，例如，所述步骤(3)包括：开启超音速粉碎喷嘴对步骤(2)中粉碎腔内的混合料进行粉碎。

优选的，在所述方法中，例如，步骤(3)所述粉碎的条件包括：控制主气路压力在0.8-0.9MPa，密封气压力0.55MPa，保护气体压力0.2MPa，反吹气体压力0.7MPa，引风开度为1/4-1/3，分级轮的频率为84-90Hz。

本发明还提供一种采用上述方法制造得到的超细硅粉，其特征在于，所述超细硅粉粒度范围为0.35μm-8.0μm。

优选的，所述超细硅粉形貌为等轴状，无明显棱角。

优选的，所述超细硅粉分散性好。

优选的，所述超细硅粉无团聚大颗粒。