中国粉体网讯 二氧化硅是一种白色、无定形、无毒、无味,具有稳定的化学性质、良好的分散性、高纯度、高比表面积、低热导率、较小的热膨胀系数以及耐腐蚀等优良特性的物质,有较高的应用价值。近年来,大规模集成电路、航空航天、精细化工和日用化妆品等高新技术领域的需求增长,高品质球形二氧化硅的制备已成为当下的研究焦点。
球形二氧化硅的制备方法以是否发生化学变化分为了物理法、化学法两类。物理法包括机械球磨法、喷雾法、火焰成球法、等离子体法、高温煅烧球化法等;化学法主要是气相法、沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳液等。其中,等离子体法是利用电弧等离子体炬所产生的高温区使二氧化硅粉或石英粉熔化成液滴,在表面张力作用下成球,冷却后形成球形二氧化硅颗粒。
高频感应热等离子体具有能量密度大、温度高和冷却速率快等特点,同时,由于产生等离子体的感应线圈位于等离子体炬外,不会带来电极污染,且等离子体反应体系气氛可控,因此在制备和处理高纯度粉体材料方面具有明显的优势和潜力。中国科学院过程工程研究所从20世纪70年代开始在国内率先开展了热等离子技术的化工应用研究,经过长期的积累,已形成了完备的热等离子体技术平台,不仅形成了热等离子体设备研发能力,且利用感应和直流热等离子体的特点,结合粉体生长调控技术,研发了包括等离子体粉体球化在内的多种具有特色的特种粉体制备技术。利用高频热等离子体可以进行系列粉体的球化,包括氧化硅、氧化铝等粉体的球化。
2025年4月23日,由中国粉体网、中粉会展主办的“微纳米球形二氧化硅制备与应用研讨会”将在江苏南京召开,届时中国科学院过程工程研究所袁方利研究员将做题为《感应热等离子体制备球形氧化硅粉体研究》的报告。
报告首先概括介绍了感应等离子体在制备特种粉体方面的研究进展,然后围绕球形氧化硅粉体,详细介绍了感应热等离子体在氧化硅粉体球形化、纳米球形氧化硅制备和无羟基高纯石英浇铸等方面的研究,感应热等离子体不仅能够通过熔融球化制备出球形氧化硅粉体,还可以采用硅粉/四氯化硅氧化制备出纳米球形氧化硅,而且,感应热等离子体为不含羟基氧化硅制备提供有利的保证,感应热等离子体为高品质氧化硅粉体的发展提供了新的技术途径。
专家简介
袁方利,研究员,博士生导师。主要开展特种粉体材料制备与应用研究,重点围绕热等离子体制备特种功能粉体进行设备研制、粉体材料研发和应用研究。研发了高频热等离子体制备粉体装置,实现了纳米球形氧化铝、氧化硅和球形难熔金属粉及纳米金属粉体等的宏量制备;开发了热等离子体制备锂离子电池硅碳负极用纳米硅粉绿色工艺;开展了硼化物和碳化物等超高温陶瓷粉体研制,实现了超高温陶瓷粉体的批量化制备;发表SCI论文100多篇,获授权发明专利10项。获省部级二等奖2项,三等奖3项。中国力学学会等离子体专业委员会委员。
参考来源:
袁方利等.高频热等离子体制备特种粉体研究进展
(中国粉体网编辑整理/初末)
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