[发明专利]一种化学溶解辅助机械研磨制备类球形超细石英颗粒的方法

说明书

本发明属于无机非金属材料技术领域，公开了一种化学溶解辅助机械研磨制备类球形超细石英颗粒的方法。将碱金属或碱土金属电解质加入到超微细熔融石英浆料中，搅拌分散均匀，得到悬浮液，然后加入到介质搅拌磨中进行软机械力化学处理，转速控制为500～2500r/min，研磨介质填充率为50～80vol.％，研磨介质尺寸控制为0.1～1.0mm，研磨时间10～60min，得到分散均匀的悬浮液，干燥，得到类球形超细石英颗粒。采用此方法制备的类球形石英颗粒球形度明显增大，颗粒更细、粒度分布更窄。可广泛应用于实际生产生活中。

技术领域

本发明属于无机非金属材料技术领域，具体涉及一种化学溶解辅助机械研磨制备类球形超细石英颗粒的方法。

背景技术

超微细球形石英(小于1微米)是一种现代工业技术的无机精细化学原料，由于它具有不寻常的颗粒特征，即极小的粒径、较大的比表面积、流动性好、优异的介电性能和优良的化学性能，表现出良好的亲水性、补强性、增稠性、消光性和防粘结性。超微细球形石英颗粒的应用领域十分广泛，在大规模集成电路封装、航空航天、精细化工、大面积电子基板、涂料分散剂、特种陶瓷及日用化妆品等高新技术领域广泛应用，市场前景十分广阔。除了超微细颗粒粒径，其球形化对应用也至关重要。

目前，制备超微细球形石英颗粒国内外通常采用火焰成球法、高温熔融喷射法、溶胶凝胶法以及化学沉淀法等。传统方法工艺复杂、成本较高。也有少量公开关于机械研磨制备超细类球形石英颗粒，如专利CN102120581A在超细研磨机内加入无机稀酸，调节pH值为2～3，研磨2～4h，再用还原剂还原，得到超细准球形硅微粉。此制备方法研磨时间长，能耗大，制备工艺复杂，不利于大规模应用。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种化学溶解辅助机械研磨制备类球形超细石英颗粒的方法。该方法工艺简单、流程短、成本低、易于规模化大批量生产的优势，所得石英颗粒球形度高、颗粒更细、粒度分布更窄、分散稳定性更高。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的类球形超细石英颗粒。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种化学溶解辅助机械研磨制备类球形超细石英颗粒的方法，包括如下步骤：

(1)将碱金属或碱土金属电解质加入到超微细(小于1微米)熔融石英浆料中，搅拌分散均匀，得到悬浮液；

(2)将步骤(1)的悬浮液加入到介质搅拌磨中进行软机械力化学处理，转速控制为500～2500r/min，研磨介质填充率为50～80vol.％，研磨介质尺寸控制为0.1～1.0mm，研磨时间10～60min，得到分散均匀的悬浮液；

(3)将步骤(2)所得悬浮液干燥，得到类球形超细石英颗粒。

优选地，步骤(1)中所述的碱金属或碱土金属电解质为钠类电解质、钾类电解质、镁类电解质、钙类电解质、钡类电解质。

优选地，步骤(1)中所述的碱金属或碱土金属电解质在熔融石英浆料中物质的量浓度为0.01～0.1mol/L。

优选地，步骤(1)中所述熔融石英浆料的分散溶剂为去离子水。

优选地，步骤(1)中所述悬浮液的固含量为10～50wt.％。

优选地，步骤(2)中所述研磨介质的材质为球形氧化锆微珠。

优选地，步骤(3)中所述的干燥是指在70～120℃干燥6～12h。

一种类球形超细石英颗粒，通过上述方法制备得到。

相对于现有技术，本发明的方法具有如下优点及有益效果：