{"id":14849,"date":"2024-12-04T07:37:51","date_gmt":"2024-12-04T07:37:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.epicmicron.com\/?p=14849"},"modified":"2024-12-17T08:02:31","modified_gmt":"2024-12-17T08:02:31","slug":"spherical-silicon-powder-14-proven-methods-to-achieve-the-perfect-shape","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.epicmicron.com\/de\/spherical-silicon-powder-14-proven-methods-to-achieve-the-perfect-shape\/","title":{"rendered":"Sph\u00e4risches Siliziumpulver: 14 bew\u00e4hrte Methoden, um die perfekte Form zu erreichen"},"content":{"rendered":"<p>Sph\u00e4risches Siliziumpulver ist ein wichtiges Material in verschiedenen Branchen und wird f\u00fcr seine einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen gesch\u00e4tzt. Seine Herstellung umfasst mehrere Techniken, die in physikalische und chemische Methoden unterteilt werden. Es h\u00e4ngt davon ab, ob w\u00e4hrend des Prozesses eine chemische Umwandlung stattfindet.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Welche Methoden gibt es zur Herstellung von sph\u00e4rischem Siliziumpulver?<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">1. <strong>Physikalische Methoden:<\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p>Bei diesen Methoden sind keine chemischen Reaktionen erforderlich. Sie umfassen Techniken wie: mechanisches Kugelmahlen, Spr\u00fchen, Flammensph\u00e4roidisierung, Plasmabehandlung, Hochtemperaturkalzinierungssph\u00e4roidisierung.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">2. <strong>Chemische Methoden:<\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p>Dazu geh\u00f6ren chemische Umwandlungen und unter anderem: Gasphasenmethode, Niederschlagsmethode, Hydrothermalsynthese, Sol-Gel-Prozess, Mikroemulsionsmethode.<\/p>\n\n\n\n<p>In diesem Handbuch werden 14 Pr\u00e4parationsmethoden beschrieben, die ein pr\u00e4zises Erreichen der gew\u00fcnschten Kugelform gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"742\" height=\"300\" src=\"https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/0001-1.webp\" alt=\"\" class=\"wp-image-14851\" srcset=\"https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/0001-1.webp 742w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/0001-1-300x121.webp 300w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/0001-1-18x7.webp 18w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/0001-1-600x243.webp 600w\" sizes=\"(max-width: 742px) 100vw, 742px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\">Herstellungsprozess von sph\u00e4rischem Silizium-Mikropulver<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">01 Mechanisches Schleifverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Beim mechanischen Mahlen werden professionelle Zerkleinerungsger\u00e4te und zus\u00e4tzliche Siebger\u00e4te verwendet, um ultrafeine Pulver herzustellen. Je nach Beschaffenheit des Materials gibt es Trocken- und Nassmahlen. Beim Nassmahlen wird Wasser als Tr\u00e4germedium verwendet und die Partikel werden durch R\u00fchren und Mahlen zerkleinert. Dadurch k\u00f6nnen ultrafeine Produkte mit guter Dispersion und gleichm\u00e4\u00dfiger Partikelgr\u00f6\u00dfe hergestellt werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">02 Spr\u00fchverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Spr\u00fchtrocknung ist eine Methode zur Probenentnahme durch schnelles Trocknen fl\u00fcssiger Rohstoffe in einem Spr\u00fchtrockner. Die fl\u00fcssigen Rohstoffe passieren einen Zerst\u00e4uber und bilden extrem feine Tr\u00f6pfchen. Die Tr\u00f6pfchen kommen mit hei\u00dfer Luft in Kontakt und die innere Feuchtigkeit wandert nach au\u00dfen. Die Rohstoffpartikel agglomerieren. Nach dem Trocknen kann das gew\u00fcnschte Produkt gewonnen werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">03 Flammensph\u00e4roidisierungsverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Bei Temperaturen zwischen 1600 und 2000 \u00b0C schmelzen die Kanten an der Oberfl\u00e4che des Pulvers allm\u00e4hlich. Unter der Einwirkung der Oberfl\u00e4chenspannung bildet sich eine Kugel. Als Rohmaterial wird gew\u00f6hnliches Quarzpulver verwendet, kugelf\u00f6rmiges Siliziummikropulver wird mit der Sauerstoff-Acetylen-Flammenmethode hergestellt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Oberfl\u00e4che glatt ist und die Sph\u00e4roidisierungsrate 95% erreicht.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">04 Flammschmelzverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Wir verwenden eckiges Silizium-Mikropulver als Rohmaterial, zerkleinern, sieben, reinigen und f\u00fchren weitere Vorbehandlungen durch. Ein Luftstrombrecher zerkleinert das eckige Silizium-Mikropulver. Nach einer mehrstufigen Vorbehandlung sieben wir es auf eine geeignete Partikelgr\u00f6\u00dfe. Wir verwenden Acetylen, Erdgas und andere Gase als W\u00e4rmequelle zum Schmelzen des Pulvers, und die Flamme bleibt sauber und schadstofffrei. Eine Hochtemperaturflamme schmilzt das eckige Silizium-Mikropulver geeigneter Partikelgr\u00f6\u00dfe sofort, und wir k\u00fchlen es schnell ab, um es zu kugelig zu machen. Wir erhalten hochreines, kugelf\u00f6rmiges Silizium-Mikropulver mit gleichm\u00e4\u00dfiger Partikelgr\u00f6\u00dfe.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">05 Plasmaverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Das Plasmaverfahren nutzt die hohe Temperatur der <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Plasma_arc_welding\">Lichtbogenplasma<\/a>. Dabei schmilzt das Siliziumdioxidpulver oder Quarzpulver zu Tr\u00f6pfchen. Diese werden unter Einwirkung der Oberfl\u00e4chenspannung zu Kugeln geformt und abgek\u00fchlt, sodass kugelf\u00f6rmige Siliziumdioxidpartikel entstehen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">06 Hochtemperatur-Kalzinierungs-Sph\u00e4roidisierungsverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Bei der Hochtemperatur-Kalzinierungs-Sph\u00e4roidisierungsmethode wird das grob ausgew\u00e4hlte nat\u00fcrliche Quarzerzpulver unter alkalischen Bedingungen gealtert und dann gefiltert. Das Filtermaterial wird entw\u00e4ssert und getrocknet, ein Bindemittel wird hinzugef\u00fcgt, um eine Blockprobe zu erhalten, und in einem Hochtemperaturofen kalziniert, gek\u00fchlt und dann dispergiert, durch Mahlen, Sph\u00e4roidisierung, magnetische Trennung und Lufttrennungsklassifizierung. Schlie\u00dflich werden hochreine, ultrafeine, sph\u00e4roidische Siliziumpulver hergestellt. Das mit dieser Methode erhaltene Produkt weist eine hohe Sph\u00e4roidisierungsrate, einen guten Wei\u00dfgrad, eine hohe Reinheit, eine gute Flie\u00dff\u00e4higkeit und Dispergierbarkeit auf. Es befindet sich jedoch noch im Laborstadium.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">07 Direktverbrennungsmethode<\/h2>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"795\" height=\"341\" src=\"https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/Spherical-silicon.webp\" alt=\"\" class=\"wp-image-14852\" srcset=\"https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/Spherical-silicon.webp 795w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/Spherical-silicon-300x129.webp 300w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/Spherical-silicon-768x329.webp 768w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/Spherical-silicon-18x8.webp 18w, https:\/\/www.epicmicron.com\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/Spherical-silicon-600x257.webp 600w\" sizes=\"(max-width: 795px) 100vw, 795px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Da flammengeschmolzenes sph\u00e4risches Silizium ein nat\u00fcrliches Mineralpulver ist, das durch Schmelzen sph\u00e4roidisiert wird, gibt es gewisse Einschr\u00e4nkungen hinsichtlich Reinheit und Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung. Einige f\u00fchrende ausl\u00e4ndische Unternehmen verwenden die Herstellungsmethode der Direktverbrennungsmethode (VMC). Dabei werden Siliziumdioxid-Mikrokugeln mit hoher Reinheit, kleiner Partikelgr\u00f6\u00dfe und relativ kontrollierbarer Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung durch die direkte Reaktion von metallischem Siliziumpulver mit Sauerstoff hergestellt.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">08 Hochtemperatur-Schmelzspritzverfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Bei der Hochtemperatur-Schmelzspritzmethode wird hochreiner Quarz bei 2100\u20132500 \u00b0C zu einer Fl\u00fcssigkeit geschmolzen und nach dem Spr\u00fchen und Abk\u00fchlen wird kugelf\u00f6rmiges Silizium-Mikropulver erhalten. Die Produktoberfl\u00e4che ist glatt und die Sph\u00e4roidisierungsrate und die Amorphisierungsrate k\u00f6nnen 100% erreichen. Einige Hersteller in den USA und Japan verwenden diese Methode, um kugelf\u00f6rmiges Silizium-Mikropulver herzustellen. Sie ist jedoch nach au\u00dfen streng vertraulich. Mit der Hochtemperatur-Schmelzspritzmethode k\u00f6nnen die Sph\u00e4roidisierungsrate und die Amorphisierungsrate leicht sichergestellt werden, aber die Schwierigkeit dieser Technologie liegt im Zerst\u00e4ubungssystem der Hochtemperaturmaterialien, der viskosen Quarzschmelzfl\u00fcssigkeit, der Anpassung der Zerst\u00e4ubungspartikelgr\u00f6\u00dfe und der L\u00f6sung von Problemen wie der Vermeidung von Umweltverschmutzung und der weiteren Reinigung.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">09 Selbstausbreitende Niedertemperatur-Verbrennungsmethode<\/h2>\n\n\n\n<p>Der Prozessablauf der selbstausbreitenden Niedertemperaturverbrennungsmethode umfasst die Herstellung von Natriumsilikat, die Herstellung von Silikatsol, die Herstellung von gemischter Verbrennungsfl\u00fcssigkeit, die Verbrennungsreaktion, das Gl\u00fchen und Entkarbonisieren, die Waschbehandlung und andere Schritte. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie nat\u00fcrliches kristallines Siliziummikropulver oder geschmolzenes Siliziummikropulver als Rohstoffe verwendet. Dies ist leicht zu erhalten. Der Prozess ist einfach, erfordert keine spezielle Ausr\u00fcstung, der Betrieb ist leicht zu steuern und die Produktionskosten sind niedrig. Die im Produktionsprozess verwendeten Materialien enthalten nur Natriumionen und Nitrationen, die in Wasser sehr gut l\u00f6slich sind, und es werden keine anderen Verunreinigungsionen eingef\u00fchrt, was der Herstellung von hochreinem Siliziummikropulver f\u00f6rderlich ist. Derzeit befindet sich diese Methode nur im Laborstadium und kann nicht gut in Massenproduktion hergestellt werden.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">10 Gasphasenmethode<\/h2>\n\n\n\n<p>Im Produktionsprozess werden nur Materialien verwendet, die Natriumionen und Nitrationen enthalten, die in Wasser gut l\u00f6slich sind, und wir f\u00fchren keine anderen Verunreinigungsionen ein. Dieser Ansatz ist f\u00fcr die Herstellung von hochreinem Siliziummikropulver f\u00f6rderlich. Derzeit befindet sich diese Methode erst im Laborstadium und wir k\u00f6nnen sie noch nicht effektiv in Massenproduktion herstellen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">11 Niederschlagsmethode<\/h2>\n\n\n\n<p>Wir verwenden Wasserglas, S\u00e4uerungsmittel und andere Rohstoffe und f\u00fcgen eine angemessene Menge Tensid hinzu. W\u00e4hrend des gesamten Herstellungsprozesses achten wir genau auf die Temperaturkontrolle. Wenn der pH-Wert 8 \u00fcberschreitet, f\u00fcgen wir einen Stabilisator hinzu. Nach dem Waschen, Trocknen und Kalzinieren bilden wir kugelf\u00f6rmiges Siliziummikropulver. Das mit dieser Methode hergestellte kugelf\u00f6rmige Siliziummikropulver hat eine sehr gleichm\u00e4\u00dfige Partikelgr\u00f6\u00dfe, ist kosteng\u00fcnstig, hat einen einfachen Prozessablauf und ist leicht zu kontrollieren. Wir k\u00f6nnen es in der industriellen Produktion verwenden, aber der Nachteil ist, dass es agglomerieren kann.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">12 Hydrothermale Synthesemethode<\/h2>\n\n\n\n<p>Wir verwenden h\u00e4ufig die Methode der hydrothermalen Synthese, um Nanopartikel in der Fl\u00fcssigphase herzustellen. Im Allgemeinen kombinieren wir anorganische und organische Verbindungen mit Wasser unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen von 150 \u00b0C bis 350 \u00b0C. Wir lassen Ionen, Molek\u00fcle, Ionencluster usw. durch starke Konvektion mit Impfkristallen in die Wachstumszone eintreten und erhalten schlie\u00dflich eine \u00fcbers\u00e4ttigte L\u00f6sung und Kristalle. Durch Filtern, Waschen und Trocknen anorganischer Substanzen k\u00f6nnen ultrafeine und hochreine Mikropartikel gebildet werden. Die Verwendung der Methode der hydrothermalen Synthese zur Herstellung von kugelf\u00f6rmigem Siliziummikropulver eliminiert den Prozess der Umwandlung in Oxide, der bei allgemeinen Fl\u00fcssigphasensynthesemethoden erforderlich ist, was die Wahrscheinlichkeit einer harten Agglomeration verringert.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">13 Sol-Gel-Verfahren<\/h2>\n\n\n\n<p>Bei der Sol-Gel-Methode werden die Rohstoffe gleichm\u00e4\u00dfig mit der fl\u00fcssigen Phase vermischt, unter bestimmten Bedingungen hydrolysiert und durch chemische Kondensation zu einem Sol verarbeitet. Nach einer gewissen Zeit bildet sich ein Kieselgel mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur. Nach dem Filtern, Waschen, Trocknen und Sintern k\u00f6nnen wir Nano-Siliziumdioxid- oder Nano-Quarzpartikel erhalten.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">14 Mikroemulsionsmethode<\/h2>\n\n\n\n<p>Mikroemulsion ist eine Methode, bei der zwei inkompatible Phasen unter Einwirkung eines Tensids eine gleichm\u00e4\u00dfige Emulsion bilden. Bei dieser Methode wird der winzige Raum zwischen den beiden Phasen genutzt, um unter Anleitung einer Siliziumquelle Kerne zu bilden, und nach der W\u00e4rmebehandlung erh\u00e4lt man kugelf\u00f6rmige Kiesels\u00e4ure- oder Quarzpartikel. Aufgrund des begrenzten Raums f\u00fcr Keimbildung und Wachstum sind die mit dieser Methode erzeugten Kiesels\u00e4urepartikel klein und nicht leicht zu agglomerieren.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sph\u00e4risches Siliziumpulver ist ein wichtiges Material in verschiedenen Branchen und wird f\u00fcr seine einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen gesch\u00e4tzt. Seine Herstellung umfasst mehrere Techniken, die in physikalische und chemische Methoden unterteilt werden. 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