CN102976342A - 二氧化硅微球的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种二氧化硅微球的制备方法，涉及球状粉体材料生产技术领域，该方法是以二氧化硅为原料制备二氧化硅微球，具体步骤为：将碳与二氧化硅粉按比例混合，将混合后的物料加入电弧炉中加热反应生成SiO气体，将生成的SiO气体通入补风反应室内，SiO气体在补风反应室内与氧气反应生成SiO2微球颗粒，将生成的SiO2微球颗粒收集。本发明提供的二氧化硅微球的制备方法，工艺步骤简单、使用设备少，适于工业化生产；该方法以二氧化硅为原料还原出一氧化硅气体后再氧化成二氧化硅微球，产品易分离，生产成本低；而且该方法制得的SiO2微球颗粒小于5μm，具有球形度高、粒度分布窄的特点。
Description
技术领域：
本发明涉及球状粉体材料生产技术领域，尤其涉及一种二氧化硅微球的制备方法。
背景技术：
粉体是一种干燥、分散的固体颗粒组成的细微粒子，粉体材料的发展趋势逐渐向生命科学和信息科学领域延伸，同时也对粉体材料的微细化、功能化、高纯化和精细化提出了更高的要求。
二氧化硅微球一般为纳米级或微米级，目前关于微球粒径的范围一般在800μm以下，小的可以是几纳米，大的可以是几百微米。
二氧化硅微球由于比面积大、密度小、分散性好，同时又具有良好的光学以及力学特性，因而在生物医学、催化、功能材料、高性能陶瓷、涂料、复合材料、记录材料、传感器、催化剂、吸附剂、化妆品、药物、色谱柱填料、结构陶瓷原料、油墨的添加剂、广电学，数据存储、医学诊断以及免疫测定等相关材料和研究领域有着重要应用。
现有技术中，虽然制备二氧化硅微球的方法有很多，但现有制备方法均存在一定的缺陷，例如，工艺步骤复杂、分离难度大、生产成本高、产品粒度分布范围大等。所以目前仍缺少一种工艺步骤简单、使用设备少、易分离、生产成本低的制备方法，而且该方法制得的产品还应具有球形度高、粒度分布窄的特点。
发明内容：
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种二氧化硅微球的制备方法,该方法工艺步骤简单、使用设备少、易分离、生产成本低，而且该方法制得的产品具有球形度高、粒度分布窄的特点。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种二氧化硅微球的制备方法，其特征在于该方法是以二氧化硅为原料制备二氧化硅微球，该制备方法的具体步骤为：
（1）将碳与二氧化硅粉按比例混合；
（2）将混合后的物料加入电弧炉中加热反应生成SiO气体；
（3）将生成的SiO气体通入补风反应室内，SiO气体在补风反应室内与氧气反应生成SiO2微球颗粒；
（4）将生成的SiO2微球颗粒收集。
优选的，上述步骤（1）为：石墨与二氧化硅粉按比例混合，混合的比例为二氧化硅不完全反应。
优选的，所述补风反应室内补入空气或氧气，补入的空气或氧气将SiO气体氧化成SiO2，并形成微球颗粒，生成的SiO2微球颗粒随气流进入收集装置内。
优选的，所述补风反应室通过连接集料器收集生成的SiO2微球颗粒。
优选的，所述二氧化硅粉为天然石英，或合成二氧化硅，或SiO2含量大于90%的其它碳酸盐。
本发明提供的二氧化硅微球的制备方法，工艺步骤简单、使用设备少，适于工业化生产；该方法以二氧化硅为原料还原出一氧化硅气体后再氧化成二氧化硅微球，产品易分离，生产成本低；而且该方法制得的SiO2微球颗粒小于5μm，具有球形度高、粒度分布窄的特点。
附图说明：
图1为二氧化硅微球的放大图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
一种二氧化硅微球的制备方法：
该方法是以二氧化硅为原料制备二氧化硅微球，该制备方法的具体步骤为：
将1份石墨与2份二氧化硅粉混合均匀，将混合后的物料加入电弧炉中经电弧加热反应生成SiO气体，将生成的SiO气体通入补风反应室内，并向补风反应室内补入空气，SiO气体在补风反应室内与空气中的氧气反应生成SiO2微球颗粒，将生成的SiO2微球颗粒通过收集器收集。
实施例二
一种二氧化硅微球的制备方法：
该方法是以二氧化硅为原料制备二氧化硅微球，该制备方法的具体步骤为：
将2份石墨与5份二氧化硅粉混合均匀，将混合后的物料加入电弧炉中经电弧加热反应生成SiO气体，将生成的SiO气体通入补风反应室内，并向补风反应室内补入氧气，SiO气体在补风反应室内与氧气反应生成SiO2微球颗粒，将生成的SiO2微球颗粒通过收集器收集。
实施例三
一种二氧化硅微球的制备方法：
该方法是以二氧化硅为原料制备二氧化硅微球，该制备方法的具体步骤为：
将1份碳粉与3份二氧化硅粉混合均匀，将混合后的物料加入电弧炉中经电弧加热反应生成SiO气体，将生成的SiO气体通入补风反应室内，并向补风反应室内补入空气，SiO气体在补风反应室内与空气中的氧气反应生成SiO2微球颗粒，将生成的SiO2微球颗粒通过收集器收集。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种二氧化硅微球的制备方法，其特征在于该方法是以二氧化硅为原料制备二氧化硅微球，该制备方法的具体步骤为：
（1）将碳与二氧化硅粉按比例混合；
（2）将混合后的物料加入电弧炉中加热反应生成SiO气体；
（3）将生成的SiO气体通入补风反应室内，SiO气体在补风反应室内与氧气反应生成SiO2微球颗粒；
（4）将生成的SiO2微球颗粒收集。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅微球的制备方法，其特征在于上述步骤（1）为：石墨与二氧化硅粉按比例混合，混合的比例为二氧化硅不完全反应。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅微球的制备方法，其特征在于：所述补风反应室内补入空气或氧气。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅微球的制备方法，其特征在于：所述补风反应室通过连接集料器收集生成的SiO2微球颗粒。
5.根据权利要求1所述的二氧化硅微球的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅粉为天然石英，或合成二氧化硅，或SiO2含量大于90%的其它碳酸盐。
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