[发明专利]一种纳米亚微米球形硅粉的生产方法

权利要求书

1.一种纳米亚微米球形硅粉的生产方法，采用激光作为能量，利用激光的高密度功率辐射、使硅材料气化的方式，来生产纳微米球形硅粉,其特征在于:

A.采用常压即一个大气压的惰性气体作为保护气的生产工艺，生产过程在惰性气体保护的封闭体系中进行，所用惰性气体循环使用，部分经加热用于高温气流，部分经冷却用于低温冷却；

B.并且采用电热熔融炉预加热，使硅原料熔融为硅液，再由激光辐射硅液，使硅液蒸发气化的生产工艺；

C.并且设有高温球形粒子生长炉，并控制粒子生长温度，使硅蒸气在该粒子生长炉中进行粒子生长；

D.并且采用持续送料、电热熔融、激光辐射、粒子生长、冷却、收集的连续生产工艺；

所述生产方法具体包括以下步骤：

步骤(1)：选用下述原料的任意一种，经预处理后备用：

a.多晶硅、单晶硅，破碎到一定粒度成砂状物料；

b.多晶硅、单晶硅下脚料、回收料，先选料、清洗、干燥，再经破碎成砂状物料；

c.多晶硅副产品——高纯硅粉；

步骤(2)：将纳微米球形硅粉生产装置抽真空，充入常压即一个大气压的惰性气体——氩气；

步骤(3)：将上述原料连续送至电热熔融炉中，加热熔融，熔融硅液流入激光气化平台，用大功率激光发生器产生的激光直接辐射熔融原料，利用激光的高密度功率辐射效应，使硅原料吸收能量迅速达到沸点温度，蒸发气化成硅蒸气；

步骤(4)：硅蒸气在引力作用下，进入高温球形粒子生长炉，由温度梯度降在低于气化温度即2355℃时凝结成球，控制生长温度进行粒子生长；

步骤(5)：生长的粒子在引力的作用下被快速吸入骤冷器进行快速冷却，使气体温度降到1200℃以下；

步骤(6)：离开骤冷器的气体被引入水冷加风冷的普通冷却器，使物料进入收尘器之前的温度降到160℃以下，再经旋风收集、布袋集尘或静电集尘，得到纳米或亚微米级球形硅粉；

所述步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)、步骤(6)，为连续生产过程。

2.根据权利要求1所述的纳米亚微米球形硅粉的生产方法，其特征在于：所述生产方法所用设备包括大功率激光发生器、电热熔融炉、激光气化炉、高温球形粒子生长炉、骤冷器。

3.根据权利要求1所述的纳米亚微米球形硅粉的生产方法，其特征在于：所述生产方法得到的球形硅粉的粒径为：纳米级D505～100nm，或亚微米级D500.1～1.0μm。