[发明专利]一种粒径可调控的高纯球形纳米硅粉的制备方法

权利要求书

1.一种球形纳米硅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，

a）在电磁波的作用下，在氮气和/或惰性气体的条件下，悬浮的硅粉经过球形化，再冷却后得到球形纳米硅；

所述氮气和/或惰性气体的压力为10Pa~0.12MPa；

所述悬浮在氮气和/或惰性气体中的硅粉的浓度为0.1~1g/m³；

所述电磁波的作用具体为电离氮气和/或惰性气体；

电离的氮气和/或惰性气体能够产生相应的电子温度，并将热量传递给硅粉表面；

所述电磁波的波长为0.001~10m；

所述硅粉为纳米级硅粉；

所述球形化的具体过程为：

悬浮的硅粉形成固液共存状态，在表面张力的作用下，形成球形。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球形化的时间为0.1~3s；

所述球形化的温度为500~2500℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过调节所述电磁波的功率可以调控所述球形纳米硅的粒径。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷却的方式包括水冷、风冷和自然冷却中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷却的具体步骤包括先采用风冷，再采用水冷。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅粉为由原料硅经过研磨和除杂后的硅粉；

所述硅粉的纯度为99.9%~99.999%；

所述研磨的方式包括湿法球磨、湿法砂磨和湿法线切研磨中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述原料硅包括硅块；

所述原料硅的铁含量小于等于0.01%；

所述原料硅的铝含量小于等于0.01%；

所述原料硅的磷含量小于等于50ppm；

所述原料硅的钙含量小于等于0.01%。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述研磨后的原料硅粉的粒度为50~1000nm；

所述除杂的具体步骤为：

将研磨后的原料硅粉和溶剂混合后，经过磁场除杂和高温除杂后，得到硅粉；

所述溶剂包括水、乙醇、丙酮、异丙醇、聚乙二醇和聚醚中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述磁场除杂的磁场强度为1~10特斯拉；

所述磁场除杂的时间为0.1~3s；

所述高温除杂的温度为500~1000℃；

所述高温除杂的时间为30~60min。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述球形纳米硅的粒径为20~700 nm；

所述球形纳米硅的纯度为99.9%~99.999% 。