Micro pó de sílica esféricatem excelentes propriedades, como alta transparência, alto dielétrico, alta resistência à umidade, alta quantidade de enchimento, baixa expansão, baixo estresse e baixo coeficiente de atrito. É amplamente utilizado em muitos campos, como materiais de moldagem epóxi, catalisadores, painéis revestidos de cobre, adesivos e aeroespacial.
Atualmente, os métodos convencionais para preparar micropós de silício esférico incluem método de formação de chama, método de pulverização por fusão em alta temperatura, etc. O método de esferoidização por chama envolve principalmente britagem, peneiramento, purificação, moagem fina de minério de quartzo e, em seguida, alimentação no campo de alta temperatura gerado por gás para fusão em alta temperatura. Através da esferoidização por tensão superficial, o micro pó esférico de silício é finalmente obtido por resfriamento. A desvantagem desse método é que o processo é complexo e o minério de quartzo é difícil de remover completamente, com baixa pureza e alto consumo de energia na fase final de balling em alta temperatura. O método de spray de fusão de alta temperatura consiste em derreter o óxido de silício em líquido a mais de 2.000 graus e, em seguida, formar um pó de silício esférico após o resfriamento do spray. Este método é adotado principalmente nos Estados Unidos e no Japão, que requer equipamentos rigorosos.
A presente invenção divulga um micropó de silício esférico sólido e um método de preparação do mesmo, em que o método de preparação compreende:
(1) Síntese de sílica sol
O sol de sílica com baixo teor de sólidos (1-5%) foi sintetizado pelo método solução-gel, utilizando ortossilicato de tetraetila como fonte de silício orgânico, aquecendo e agitando sob condições alcalinas.
(2) Concentração de sol de sílica
Aquecer e concentrar o sol de sílica com baixo teor de sólidos mencionado acima para obter um sol de sílica com alto teor de sólidos (15% -50%).
(3) Mistura e composição de materiais
O sol de sílica e o espessante com alto teor de sólidos foram misturados e compostos sob condições de aquecimento e agitação para formar uma solução de sol de sílica contendo 0,001% -5% de espessante. O espessante selecionado neste caso é um espessante específico contendo grupos carboxila ou amida, como poliacrilamida, carboximetilcelulose, carboxietilcelulose, ácido poliacrílico, ácido polimetilacrílico, carbómero, etc., que é fácil de adsorver ou reagir com os grupos hidroxila de silício em a superfície da sílica, facilitando assim a agregação de partículas de nano sílica. Os espessantes não contêm íons sódio ou potássio para evitar interferência catiônica. O conteúdo ideal de espessante é 0,05% -2%, e o mais ideal é 0,1% -1%.
(4) Secagem por pulverização
Depois que o sol de sílica composto é seco por pulverização (pneumática e centrífuga), o pó de sílica esférico pode ser obtido, mas neste momento, o teor de umidade é de 5% a 10%, e o agente espessante específico é removido por calcinação em alta temperatura .
(5) Tratamento térmico
O produto obtido após a secagem por atomização é enviado ao forno mufla para tratamento térmico em alta temperatura para queimar o excesso de espessante. Depois disso, ele é resfriado à temperatura ambiente e retirado para obter o pó de silício esférico de alta pureza alvo.
Através do processo acima, pode-se obter micropó de sílica esférica com pureza de 99,999%, e o processo de preparo é simples e fácil, com baixo consumo de energia e baixo custo.
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