[发明专利]一种高绝缘性球形二氧化硅微粉的制备方法

说明书

本发明是一种高绝缘性球形二氧化硅微粉的制备方法：包括燃烧炉和分级机，分级机上连接有引风机，在燃烧炉的出料口和分级机的进料口之间设有输送管道，所述输送管道上设有加湿装置和稀释剂进风口；其备时选用纯度为99.8%以上的二氧化硅微粉为原料，通过燃烧炉进行燃烧得球形二氧化硅微粉，然后进入到输送管道中，以空气或惰性气体为稀释剂，燃烧炉的燃烧余温作为除杂温度，通过加湿装置控制输送管道中稀释剂的湿度，对球形二氧化硅微粉进行除杂，最后通过分级机将除杂后的球形二氧化硅微粉进行收集。制得的二氧化硅微粉具有低的离子含量，因此表现出填料的绝缘性更好，由其生产出的下游产品的耐热性和电性能更优秀。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅微粉的制备方法，特别是一种高绝缘性球形二氧化硅微粉的制备方法。

背景技术

球形二氧化硅微粉在半导体材料有重要用途，尤其是手机、大型服务器、集成电路对封装材料的要求越来越高，不仅要求粒度分布合理，还提出更高绝缘性的要求（也就是耐热性、电性能要求高）。为了满足现在电子行业的新要求，既要控制好产品的粒度分布，又要制备离子含量低的球形二氧化硅微粉。

现有技术：

CN 101746767 A《一种制备高纯球形纳米二氧化硅的方法》公开一种采用等离子体反应炉通过还原-氧化制备高纯球形二氧化硅的方法，这种方法采用了等离子体反应炉，这就导致此方法不易规模化生产，能耗高，连续化生产困难等缺点。

CN 104192853 A《一种球形二氧化硅的生产方法》，以水玻璃作为硅源，加入一定量的酸，干燥得到球形二氧化硅。化学法制备的球形硅微粉纯度高，但是，表面不光滑、松装密度低、吸油值高，环境不友好等缺点。

日本专利平2-217308《氧化物粉末的制造方法》，以金属硅和金属铝为原料，燃烧制备球形硅微粉的制备方法。该方法利用第二燃烧室提供的高温除去因燃烧过程中产品的NO_x。采用第二燃烧室提供的高温，需要增加设备和燃气的投入，成本明显增加。

球形二氧化硅微粉在燃烧过程中，可燃气体燃烧会产生酸性气体（如CO₂、SO₂、NO_x等），且石英粉在高温条件下因晶型发生变化，部分离子析出，导致粉体水萃取液离子含量（一般行业内，也可以采用EC表示）升高，pH降低。这些会严重影响填料的绝缘性，影响下游产品的耐热性和电性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种高纯、低成本、绝缘性能好的球形二氧化硅微粉的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种高绝缘性球形二氧化硅微粉的制备方法，其特点是：包括燃烧炉和分级机，分级机上连接有引风机，在燃烧炉的出料口和分级机的进料口之间设有输送管道，所述输送管道上设有增加管道内湿度的加湿装置，在加湿装置后方的输送管道上设有稀释剂进风口；其制备步骤如下：

（1）原料：选用纯度为99.8%以上的二氧化硅微粉为原料，原料的电导率EC小于0.5μS/cm，Na⁺/K⁺小于0.5ppm；

（2）燃烧：以氧气为载气、天然气为可燃气体、氧气为助燃剂，原料在载气的保护下与天然气、氧气同时加入到燃烧炉中，天然气和氧气在燃烧炉中燃烧使二氧化硅微粉原料球化，得球形二氧化硅微粉，其中可燃气体的流量为120-250m³/h，载气和助燃剂总量的流量为300-500m³/h；