[实用新型]微米级集成电路用球形硅微粉生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是硅微粉的生产领域，具体涉及的是以微米级集成电路用球形硅微粉生产为目的的生产装置。

背景技术

硅粉（也叫微硅粉）（学名“硅灰”， Silica Fume ），硅粉又叫硅灰。是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为硅粉。硅粉的研究始于斯堪的纳维亚国家，尽管20世纪50年代人们对硅粉作用就有所认识和初步的研究，但应用于实际工程中是从70年代开始的，首先是挪威和瑞典等国家在港口码头、北海油田及地下矿井中部分采用了硅粉混凝土，1982 年，挪威在伏诺维斯坝上正式采用了硅粉混凝土筑坝， 20世纪80 年代初加拿大在魁北克建立了硅粉混凝土，并对大体积硅粉混凝土进行试验研究，拌制高标号混凝土1 万立方米，1983年美国用硅粉混凝土修补了奥里夫尼河上的卡查坝消力池，效果良好。世界上其它国家也都加紧研究和应用。

实用新型内容

本实用新型主要解决的问题是提供一种生产工艺简单，适宜批量规模生产，同时各批产品品质一致的微米级集成电路用球形硅微粉生产装置。

为实现上述目的，本实用新型技术方案是：微米级集成电路用球形硅微粉生产装置包括输送系统、混合系统、加热喷射系统、冷却收集系统、除杂系统、干燥系统和检测系统，其中输送系统连接着混合系统，混合系统连接着加热喷射系统，加热喷射系统连接着收集系统，冷却收集系统连接着除杂系统，除杂系统连接着干燥系统，干燥系统连接着检测系统。

所述的输送系统包括粉体输送设备；混合系统包括气固两相流拉瓦尔喷管；加热喷射系统包括气体燃料高温火焰喷射机；冷却收集系统包括冷冻干燥机和收集器；除杂系统包括气体分流机、卧式沉降离心机、涡轮分级机配强力磁选机和超纯水系统；干燥系统包括高速离心喷雾干燥机；检测系统包括马尔文激光粒度测试仪、拜耳光谱全元素分析仪、欧美克颗粒检测仪和原子吸收分光光度计。

所述的输送设备连接着气固两相流拉瓦尔喷管，气固两相流拉瓦尔喷管设置有进料口，气体燃料高温火焰喷射机设置有进料口，气固两相流拉瓦尔喷管与气体燃料高温火焰喷射机之间设置有输送机，冷冻干燥机设置有进料口，气体燃料高温火焰喷射机与冷冻干燥机之间设置有输送机，气体分流机设置有进料口，冷冻干燥机与气体分流机之间设置有输送机，高速离心喷雾干燥机设置有进料口，气体分流机与高速离心喷雾干燥机之间设置有输送机，气体分流机与超纯水系统之间设置有输送机，马尔文激光粒度测试仪通过USB与拜耳光谱全元素分析仪、欧美克颗粒检测仪和原子吸收分光光度计连接。

所述的输送机为皮带输送机。

通过上述技术方案后的有益效果是：

1)满足细节生产工艺的需要，使得生产的产品的品质可以保障。

2)利用化学和物理方法保障产品的纯度。

附图说明

图1是本实用新型结构原理图。

图2是本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

由图1所示，本实用新型微米级集成电路用球形硅微粉生产装置包括输送系统1、混合系统2、加热喷射系统3、冷却收集系统4、除杂系统5、干燥系统6和检测系统7，其中输送系统1连接着混合系统2，混合系统2连接着加热喷射系统3，加热喷射系统3连接着冷却系统4，冷却系统4连接着除杂系统5，除杂系统5连接着干燥系统6，干燥系,6连接着检测系统7。输送系统1包括粉体输送设备；混合系统2包括气固两相流拉瓦尔喷管；加热喷射系统3包括气体燃料高温火焰喷射机；冷却收集系统4包括冷冻干燥机和收集器；除杂系统5包括气体分流机；干燥系统6包括高速离心喷雾干燥机；检测系统7包括马尔文激光粒度测试仪、拜耳光谱全元素分析仪、欧美克颗粒检测仪和原子吸收分光光度计。

由图2所示，在具体的生产过程中， 以天然优质石英矿物为基本原料，通过输送机15A采用气力输送的方法将超细无定形SiO2按规定的给料量连续均匀的输送到气固两相流拉瓦尔喷管9，物料进入喷管可进一步混合分散均匀，根据火焰温度1180，火焰长度和刚度调节可燃气体和助燃气体流量，并将可燃气体和助燃气体充分混合后由输送机15B输送至气体燃料高温火焰喷射机10，物料通过喷管进入气体燃料高温火焰喷射机焙烧时间为12小时。混合燃料气体(氧化,乙炔)与超细SiO2同时喷出，点火后产生高温火焰，分散的超细SiO2使之成为无定形超细SiO2。通过输送机15C将分散的高温无定形超细SiO2通过冷冻干燥机11迅速冷却避免出现析晶现象,冷却时间是17分钟，并将冷却后的无枝超细SiO2通过输送机15D在收集器12中收回,超细SiO2通过输送机15E输送到气体分流机13，气体分流机13上设置有排杂口16，后通过超纯水系统利用超纯水冲洗除杂，除杂后通过输送机15F输送到高速离心喷雾干燥机14进行脱水干燥，脱水时间2小时，最后对干燥后的超细SiO2进行质量检测，含水率0.04﹪，制得成品。