CN115385343A - 一种硅微粉整形处理工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种硅微粉整形处理工艺及设备，属于硅微粉制备领域包括如下操作步骤：先将颗粒SiO2磨碎，然后过筛处理，得到颗粒度为150‑200目的SiO2微粉颗粒晾干以待用；然后量取480‑500g的SiO2微粉颗粒装入反应釜中；配置质量浓度为5%‑10%的KOH反应溶液，并量取700‑900g的KOH反应溶液倒入反应釜中，边搅拌边对反应釜加热，加热温度为170‑220℃之间，反应1天后将反应釜中的SiO2微粉颗粒取出；将取出的SiO2微粉颗粒烘干处理，以备使用。本申请可以将硅微粉颗粒的型状加工为球型，后续与树脂搅拌后灵动性更加，成膜更加均匀，热膨胀系数较小，具有更好的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及硅微粉制备领域，尤其是涉及一种硅微粉整形处理工艺及设备。
背景技术
在硅铁或金属硅冶炼过程中，约10%-15%的硅转化为蒸汽进入烟道，并随气流上升遇氧结合成一氧化硅溢出炉外；与冷空气中的氧结合成SiO2烟雾，受冷凝结为细小的球状微珠，以粉尘的形式从烟囱排出，这种粉尘即为硅微粉。它因为有着较高的机械强度和化学稳定性，被广泛用于玻璃、铸造、冶金、建筑、陶瓷及耐火材料、化工、塑料、橡胶、磨料等各个领域。
硅微粉在作为对微电子产品的塑封材料时，需与树脂搅拌混合，但相关技术中的硅微粉颗粒形状不同，导致与树脂搅拌混合之后塑封材料的热膨胀系数较大，当被塑封的产品温度发生改变时，塑封材料的稳定性较差。
针对上述中的相关技术，发明人认为其不足之处是当被塑封的产品温度发生改变时，塑封材料的稳定性较差。
发明内容
为了改善当被塑封的产品温度发生改变时，塑封材料的稳定性较差的问题，本申请提供一种硅微粉整形处理工艺及设备。
第一方面，本申请提供的一种硅微粉整形处理工艺及设备采用如下的技术方案：
一种硅微粉整形处理工艺，具体包括如下步骤：
步骤1、将颗粒SiO2磨碎，然后过筛处理，得到颗粒度为150-200目的SiO2微粉颗粒晾干以待用；
步骤2、量取480-500g的SiO2微粉颗粒装入反应釜中；
步骤3、配置质量浓度为5%-10%的KOH反应溶液，并量取700-900g的KOH反应溶液倒入反应釜中，边搅拌边对反应釜加热，加热温度为170-220℃之间，反应1天后将反应釜中的SiO2微粉颗粒取出；
步骤4、将取出的SiO2微粉颗粒烘干处理，以备使用。
通过采用上述技术方案，SiO2颗粒磨碎过筛后，成为SiO2微粉，经过过筛之后与KOH反应溶液反应，使SiO2微粉颗粒的外形近乎于球形状，这样得到的SiO2颗粒后续与树脂搅拌后灵动性更加，成膜更加均匀，热膨胀系数较小，具有更好的稳定性。
可选的，加入KOH反应溶液之后不断对SiO2微粉颗粒打磨。
通过采用上述技术方案，打磨的过程加速了KOH反应溶液和SiO2微粉颗粒的反应速度，在反应完成后SiO2微粉颗粒的型状类似与球型，通过打磨使得SiO2微粉颗粒表面更加近乎于球型。
可选的，在将KOH反应溶液与SiO2微粉颗粒混合的过程中通过振动机构不断对反应釜进行振动。
通过采用上述技术方案，反应釜振动的过程中能够使SiO2微粉颗粒和KOH反应溶液更好的混合，并且方便后续收集SiO2微粉颗粒，使得SiO2微粉颗粒不容易粘黏在反应釜的内壁。
第二方面，本申请提供一种硅微粉整形处理设备，采用如下的技术方案：
一种硅微粉整形处理设备，包括反应釜和搅拌机构，所述反应釜开设有用于容纳所述搅拌机构的空腔，所述反应釜的横截面为圆形，所述搅拌机构包括支架、搅拌电机、转动架和设置在转动架上的搅拌轴，所述搅拌轴用于对空腔内的微粉颗粒和反应溶液搅拌混合，所述搅拌电机竖直设置并与所述支架固定连接，所述支架开设有供搅拌电机的输出轴插入的通孔，所述搅拌电机插入支架后与转动架固定连接。
通过采用上述技术方案，先将硅微粉放入反应釜中，然后倒入反应溶液，搅拌电机提供动力带动转动架转动，使得搅拌轴对反应釜中的硅微粉和反应溶液搅拌，加速了硅微粉与反应溶液的反应速度，并且使得反应溶液的反应效果更好。
可选的，所述搅拌轴包括用于清理所述反应釜内壁的刮板、第一铰接臂、第二铰接臂和支撑弹簧，所述第一铰接臂一端与转动架固定连接，所述第一铰接臂的另一端与所述第二铰接臂铰接，所述第二铰接臂远离第一铰接臂的一端与所述刮板固定连接，所述支撑弹簧一端与第一铰接臂固定连接，所述支撑弹簧的另一端与所述第二铰接臂固定连接，当支撑弹簧呈自然状态时所述刮板抵紧在所述反应釜的侧壁。
通过采用上述技术方案，转动架转动的过程中刮板不断的对反应釜的内壁清理，使得加班轴搅拌的过程中，不断的将粘黏在反应釜内壁的微粉颗粒和反应溶液刮落，节约了反应时的原料。
可选的，所述反应釜内设置有打磨机构，所述打磨机构位于所述搅拌机构的底部，所述打磨机构包括水平设置的偏心轮和研磨板，所述研磨板与所述反应釜的内壁相贴合，所述偏心轮位于所述研磨板的上方，所述转动架用于驱动所述偏心轮转动，且所述转动架与所述偏心轮固定连接，所述偏心轮的直径小于所述研磨板的直径。
通过采用上述技术方案，先将待处理的硅微粉放在偏心轮未覆盖研磨板的位置，然后启动搅拌电机，旋转架转动的过程中，偏心轮贴着研磨板做偏心转动，不断的对研磨板上的硅微粉研磨。
可选的，所述反应釜底部固定连接有用于驱动所述研磨板转动的驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有驱动杆，所述反应釜开设有供驱动杆插入的通孔，所述驱动杆远离驱动电机的一端与所述研磨板固定连接并用于驱动研磨板转动，所述驱动杆连接有振动机构，所述振动机构位于所述反应釜底部侧壁。
通过采用上述技术方案，驱动电机开始工作，带动研磨板转动，使得打磨机构对硅微粉的打磨效果更好。
可选的，所述支架包括电机架、翻转杆和与所述反应釜固定连接的架体，所述翻转杆一端与所述架体铰接，所述翻转杆另一端与所述电机架铰接，所述搅拌电机与电机架固定连接，所述电机架开设有供搅拌电机的输出轴插入的通孔，架体开设有供所述转动架插入的通孔，所述转动架与所述架体滑动连接。
通过采用上述技术方案，在加入待处理的硅微粉之前，先将翻转杆向上转动一定的角度，使得搅拌电机带动转动架和偏心轮向上移动，远离研磨板，使得研磨板和偏心轮之间的空隙加大，从而更加方便加入待处理硅微粉。
可选的，所述反应釜连接有用于封闭空腔的闭合盖，所述闭合盖开设有供转动架插入的通孔，所述转动架与所述闭合盖转动连接，所述转动架固定连接有限位块，所述限位块与所述闭合盖转动连接。
通过采用上述技术方案，依次加入硅微粉颗粒和反应溶液之后，将翻转杆向下转动，支架支撑翻转杆和搅拌电机，翻转杆带动搅拌电机和转动架向下运动，使偏心轮和研磨板相互贴合，同时转动架带动闭合盖盖合在反应釜上，使得反应釜的密封性更强，在微粉颗粒和反应溶液相互反应的过程中反应釜内不容易掺杂其他杂质。
可选的，所述转动架包括主轴、连接架、第一副轴和第二副轴，主轴、第一副轴和第二副轴均竖直设置，且第一副轴和第二副轴均与主轴连接且相对于主轴对称设置，所述主轴与所述连接架固定连接，所述第一副轴和第二副轴均与所述连接架转动连接，所述第一副轴和所述第二副轴均与所述第二铰接臂固定连接，所述第一副轴上固定套设有第一从动轮，所述第二副轴上固定套设有第二从动轮，所述反应釜开设空腔的内壁设置有与第一从动轮和第二从动轮均啮合的齿条，搅拌电机的输出轴与所述主轴连接。
通过采用上述技术方案，搅拌电机带动主轴转动，主轴带动连接架转动，连接架带动第一副轴和第二副轴绕主轴转动，齿条的设置使得第一副轴和第二副轴在绕主轴转动的同时自转，具有更好的搅拌效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：
1.SiO2颗粒磨碎过筛后，成为SiO2微粉，经过过筛之后与KOH反应溶液反应，使SiO2微粉颗粒的外形近乎于球形状，这样得到的SiO2颗粒后续与树脂搅拌后灵动性更加，成膜更加均匀，热膨胀系数较小，具有更好的稳定性。
2.先将硅微粉放入反应釜中，然后倒入反应溶液，搅拌电机提供动力带动转动架转动，使得搅拌轴对反应釜中的硅微粉和反应溶液搅拌，加速了硅微粉与反应溶液的反应速度，并且使得反应溶液的反应效果更好。
3.依次加入硅微粉颗粒和反应溶液之后，将翻转杆向下转动，支架支撑翻转杆和搅拌电机，翻转杆带动搅拌电机和转动架向下运动，使偏心轮和研磨板相互贴合，同时转动架带动闭合盖盖合在反应釜上，使得反应釜的密封性更强，在微粉颗粒和反应溶液相互反应的过程中反应釜内不容易掺杂其他杂质。
附图说明
图1是本申请实施例一种硅微粉整形处理设备的立体图。
图2是本申请实施例一种硅微粉整形处理设备打磨机构的结构示意图。
图3是图2中A处的放大示意图。
图4是本申请实施例一种硅微粉整形处理设备伸缩杆的结构示意图。
附图标记说明：1、反应釜；2、搅拌机构；3、空腔；4、支架；5、搅拌电机；6、转动架；7、搅拌轴；8、刮板；9、第一铰接臂；10、第二铰接臂；11、支撑弹簧；12、打磨机构；13、偏心轮；14、研磨板；15、驱动电机；16、驱动杆；17、振动机构；18、电机架；19、翻转杆；20、架体；21、闭合盖；22、限位块；23、主轴；24、连接架；25、第一副轴；26、第二副轴；27、齿条；28、第一从动轮；29、第二从动轮；30、下料管；31、球阀；32、伸缩杆；33、支腿；34、斜面。
具体实施方式
以下结合附图1到附图4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种硅微粉整形处理设备。参照图1，硅微粉整形处理设备包括搅拌机构2和反应釜1，反应釜1的横截面为圆形，反应釜1开设有供搅拌机构2插入的空腔3，反应釜1上方设置有用于封闭空腔3的闭合盖21，反应釜1连接有下料管30，下料管30一端与空腔3连通，下料管30的另一端通过球阀31封闭。
参照图1和图2，反应釜1开设空腔3的内壁设置有打磨机构12，打磨机构12位于搅拌机构2的下方。打磨机构12包括水平设置的偏心轮13和研磨板14，研磨板14开设有供下料管30插入的通孔，偏心轮13的直径小于研磨板14，研磨板14与反应釜1转动连接且与反应釜1的内壁相贴合，反应釜1固定连接有用于驱动研磨板14转动的驱动电机15，驱动电机15竖直设置且输出轴朝上，驱动电机15的输出轴固定连接有竖直设置的驱动杆16，驱动杆16远离驱动电机15的一端与研磨板14固定连接，反应釜1开设有供驱动杆16插入的通孔。
参照图1和图2，搅拌机构2包括支架4、搅拌电机5、转动架6和设置在转动架6上的搅拌轴7，支架4包括电机架18、翻转杆19和架体20，架体20与反应釜1的外侧壁固定连接，翻转杆19转动设置在架体20的上方，翻转杆19一端与架体20铰接，饭庄干的另一端与电机架18铰接，搅拌电机5固定设置在电机架18上，电机架18开设有供搅拌电机5的输出轴插入的通孔，搅拌电机5的输出轴插入电机架18后与转动架6固定连接，闭合盖21开设有供转动架6插入的通孔，转动架6固定连接有限位块22，限位块22与闭合盖21转动连接，当翻转杆19向上翻转时，限位块22的设置使得闭合盖21一同向上移动。
参照图1和图2，转动架6包括主轴23、连接架24、第一副轴25和第二副轴26，其中主轴23、第一副轴25和第二副轴26均竖直设置，主轴23与偏心轮13固定连接，用于驱动偏心轮13偏心转动，连接架24与主轴23固定连接，第一副轴25和第二副轴26均与连接架24转动连接，第一副轴25固定套设有第一从动轮28，第二副轴26固定套设有第二从动轮29，反应釜1开设空腔3的内壁设置有与第一从动轮28和第二从动轮29均啮合的齿条27。
参照图2和图3，搅拌轴7包括用于清理反应釜1内壁的刮板8、第一铰接臂9、第二铰接臂10和支撑弹簧11，第一铰接臂9一端与转动架6连接，第一铰接臂9的另一端与第二铰接臂10铰接，第二铰接臂10远离第一铰接臂9的一端与刮板8固定连接，支撑弹簧11一端与第一铰接臂9连接，支撑弹簧11的另一端与第二铰接臂10连接，当支撑弹簧11呈自然状态时，刮板8抵紧在反应釜1的内壁。
参照图2和图4，反应釜1的地面设置有若干个支腿33，振动机构17包括若干个水平设置的伸缩杆32，伸缩杆32在转动的过程中不断拍打支腿33使得反应釜1发生振动，若干个伸缩杆32均与驱动杆16固定连接，伸缩杆32远离驱动杆16的一端均开设有便于伸缩杆32缩短的斜面34。
本申请实施例还公开一种硅微粉整形处理工艺，包括如下操作步骤：
步骤1、将颗粒SiO2磨碎，然后过筛处理，得到颗粒度为150-200目的SiO2微粉颗粒晾干以待用；
步骤2、量取480-500g的SiO2微粉颗粒，转动翻转杆19，翻转杆19带动电机架18和搅拌电机5竖直向上运动，搅拌电机5带动转动架6和闭合盖21共同向上运动，此时搅拌机构2也一同向上运动，从而将闭合盖21打开，将SiO2微粉颗粒装入反应釜1中；
步骤3、配置质量浓度为5%-10%的KOH反应溶液，并量取700-900g的KOH反应溶液倒入反应釜1中，然后转动翻转杆19，翻转杆19带动电机架18和搅拌电机5复位，此时电机架18由架体20支撑，搅拌电机5向下运动复位，并带动闭合盖21盖合在反应釜1上，将反应釜1封闭，启动搅拌电机5，搅拌电机5带动主轴23转动，连接架24带动第一副轴25和第二副轴26绕主轴23转动，同时，第一从动齿轮和第二从动齿轮和齿条27啮合的过程中带动第一副轴25和第二副轴26在绕主轴23转动的同时自转，使得搅拌轴7对反应溶液和微粉颗粒进行搅拌，在主轴23转动的同时，主轴23带动偏心轮13在研磨板14上偏心转动，驱动电机15开始工作，驱动电机15带动驱动杆16转动，驱动杆16带动研磨板14同时转动，且驱动杆16带动伸缩杆32在反应釜1的底部转动柄不断拍打支腿33，使反应釜1震动，通过这样的设置硅微粉和反应溶液不容易粘黏在反应釜1的内壁，对硅微粉进行研磨的同时对反应釜1加热，加热温度为170-220℃之间，反应1天后，打开球阀31微粉颗粒逐渐由研磨板14进入下料管30，最后通过下料管30将硅微粉颗粒取出；
步骤4、将取出的SiO2微粉颗粒烘干处理，以备使用。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硅微粉整形处理工艺，其特征在于包括如下操作步骤：
步骤1、将颗粒SiO2磨碎，然后过筛处理，得到颗粒度为150-200目的SiO2微粉颗粒晾干以待用；
步骤2、量取480-500g的SiO2微粉颗粒装入反应釜(1)中；
步骤3、配置质量浓度为5%-10%的KOH反应溶液，并量取700-900g的KOH反应溶液倒入反应釜(1)中，边搅拌边对反应釜(1)加热，加热温度为170-220℃之间，反应1天后将反应釜(1)中的SiO2微粉颗粒取出；
步骤4、将取出的SiO2微粉颗粒烘干处理，以备使用。
2.根据权利要求1所述的一种硅微粉整形处理工艺，其特征在于：加入KOH反应溶液之后不断对SiO2微粉颗粒打磨。
3.根据权利要求1所述的一种硅微粉整形处理工艺，其特征在于：将KOH反应溶液与SiO2微粉颗粒混合的过程中通过振动机构(17)不断对反应釜(1)进行振动。
4.一种硅微粉整形处理设备，运用于权利要求1-3任意所述的一种硅微粉整形处理工艺，包括反应釜(1)和搅拌机构(2)，所述反应釜(1)开设有用于容纳所述搅拌机构(2)的空腔(3)，其特征在于：所述反应釜(1)的横截面为圆形，所述搅拌机构(2)包括支架(4)、搅拌电机(5)、转动架(6)和设置在转动架(6)上的搅拌轴(7)，所述搅拌轴(7)用于对空腔(3)内的微粉颗粒和反应溶液搅拌混合，所述搅拌电机(5)竖直设置并与所述支架(4)固定连接，所述支架(4)开设有供搅拌电机(5)的输出轴插入的通孔，所述搅拌电机(5)插入支架(4)后与转动架(6)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种硅微粉整形处理设备，其特征在于：所述搅拌轴(7)包括用于清理所述反应釜(1)内壁的刮板(8)、第一铰接臂(9)、第二铰接臂(10)和支撑弹簧(11)，所述第一铰接臂(9)一端与转动架(6)固定连接，所述第一铰接臂(9)的另一端与所述第二铰接臂(10)铰接，所述第二铰接臂(10)远离第一铰接臂(9)的一端与所述刮板(8)固定连接，所述支撑弹簧(11)一端与第一铰接臂(9)固定连接，所述支撑弹簧(11)的另一端与所述第二铰接臂(10)固定连接，当支撑弹簧(11)呈自然状态时所述刮板(8)抵紧在所述反应釜(1)的侧壁。
6.根据权利要求4所述的一种硅微粉整形处理设备，其特征在于：所述反应釜(1)内设置有打磨机构(12)，所述打磨机构(12)位于所述搅拌机构(2)的底部，所述打磨机构(12)包括水平设置的偏心轮(13)和研磨板(14)，所述研磨板(14)与所述反应釜(1)的内壁相贴合，所述偏心轮(13)位于所述研磨板(14)的上方，所述转动架(6)用于驱动所述偏心轮(13)转动，且所述转动架(6)与所述偏心轮(13)固定连接，所述偏心轮(13)的直径小于所述研磨板(14)的直径。
7.根据权利要求6所述的一种硅微粉整形处理设备，其特征在于：所述反应釜(1)底部固定连接有用于驱动所述研磨板(14)转动的驱动电机(15)，所述驱动电机(15)的输出轴固定连接有驱动杆(16)，所述反应釜(1)开设有供驱动杆(16)插入的通孔，所述驱动杆(16)远离驱动电机(15)的一端与所述研磨板(14)固定连接并用于驱动研磨板(14)转动，所述驱动杆(16)连接有振动机构(17)，所述振动机构(17)位于所述反应釜(1)底部侧壁。
8.根据权利要求4所述的一种硅微粉整形处理设备，其特征在于：所述支架(4)包括电机架(18)、翻转杆(19)和与所述反应釜(1)固定连接的架体(20)，所述翻转杆(19)一端与所述架体(20)铰接，所述翻转杆(19)另一端与所述电机架(18)铰接，所述搅拌电机(5)与电机架(18)固定连接，所述电机架(18)开设有供搅拌电机(5)的输出轴插入的通孔，架体(20)开设有供所述转动架(6)插入的通孔，所述转动架(6)与所述架体(20)滑动连接。
9.根据权利要求4所述的一种硅微粉整形处理设备，其特征在于：所述反应釜(1)连接有用于封闭空腔(3)的闭合盖(21)，所述闭合盖(21)开设有供转动架(6)插入的通孔，所述转动架(6)与所述闭合盖(21)转动连接，所述转动架(6)固定连接有限位块(22)，所述限位块(22)与所述闭合盖(21)转动连接。
10.根据权利要求5所述的一种硅微粉整形处理设备，其特征在于：所述转动架(6)包括主轴(23)、连接架(24)、第一副轴(25)和第二副轴(26)，主轴(23)、第一副轴(25)和第二副轴(26)均竖直设置，且第一副轴(25)和第二副轴(26)均与主轴(23)连接且相对于主轴(23)对称设置，所述主轴(23)与所述连接架(24)固定连接，所述第一副轴(25)和第二副轴(26)均与所述连接架(24)转动连接，所述第一副轴(25)和所述第二副轴(26)均与所述第二铰接臂(10)固定连接，所述第一副轴(25)上固定套设有第一从动轮(28)，所述第二副轴(26)上固定套设有第二从动轮(29)，所述反应釜(1)开设空腔(3)的内壁设置有与第一从动轮(28)和第二从动轮(29)均啮合的齿条(27)，搅拌电机(5)的输出轴与所述主轴(23)连接。
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