一種不含金屬離子的高純硅溶膠的制備方法技術

本發明專利技術公開一種不含金屬離子的高純硅溶膠的制備方法，屬于化工材料制備技術領域。該方法如下：將氧化鈣和二氧化硅粉體放入石墨坩堝中，升溫到1550~1600℃后保溫40min得到氧化鈣和二氧化硅的反應產物，將得到的反應產物進行水淬處理得到水淬硅酸鈣，然后進行干燥、粉碎、過篩后取篩下物得到水淬硅酸鈣粉體，將一定濃度的硫酸溶液在攪拌的條件下緩緩加水淬硅酸鈣粉體中，待反應完成后抽濾，分離得到的無色透明濾液即為不含金屬離子的高純硅溶膠。本發明專利技術方法制備的高純硅溶膠，不僅產品中不含金屬離子，雜質含量很少，而且相較單質硅溶解法制備不含金屬離子硅溶膠反應速度慢的缺點，本方法反應速度快，工藝過程簡單。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于化工材料制備
，具體涉及一種高溫水淬后酸解制備不含金屬離子的高純硅溶膠的方法。
技術介紹
娃溶膠是一種二氧化娃微粒分散于水中或溶劑中的膠體溶液，由于具有大比表面積、高吸附性、高粘結性、良好的透光性、高耐火絕緣性和高耐溫抗氧化性等優點，被廣泛應用于精密鑄造、造紙、紡織、橡膠、涂料、催化劑、耐火絕熱材料等行業。目前，硅溶膠的制備方法主要有離子交換法、單質硅溶解法、滲析法、電解電滲析法、溶膠凝膠法等。其中，工業上較成熟的制備方法是離子交換法和單質硅溶解法。 離子交換法通常以水玻璃硅酸鈉為原料，采用離子交換樹脂去除水玻璃中的金屬鈉離子，然而鈉離子不可能被完全除去，制備出的硅溶膠中仍含有少量鈉離子；單質硅溶解法采用金屬硅粉為原料，雖然制備出的硅溶膠中不含金屬離子，但是制備反應速度慢，硅粉轉化率低；其他的方法也大都以水玻璃為原料，制備出的硅溶膠中均含有金屬離子。然而，金屬離子對硅溶膠的耐水性、物理強度和成膜性等都有影響。
技術實現思路
為了克服現有硅溶膠制備方法的缺點，本專利技術提供一種不含金屬離子、雜質含量很少的高純硅溶膠的制備方法。本專利技術所用原料與硅溶膠的制備方法如下 I、王要制備原料 本專利技術所涉及的主要制備原料為氧化鈣和二氧化硅。2、本專利技術制備方法具體步驟如下 (1)稱取氧化鈣和二氧化硅粉體放入石墨坩堝中，所述氧化鈣與二氧化硅的質量比為I (1. (Tl. 2)，以3 5 V /min的升溫速率升溫到155(Tl600°C，然后保溫40 min得到氧化鈣和二氧化硅的反應產物； (2)對所述步驟(I)得到的反應產物進行水淬處理，得到水淬硅酸鈣； (3)將所述步驟(2)得到的水淬硅酸鈣進行干燥、粉碎、過篩后取篩下物得到水淬硅酸隹丐粉體； (4)配制一定濃度的硫酸溶液，在攪拌的條件下緩緩加入所述步驟(3)得到的水淬硅酸鈣粉體，所述水淬硅酸鈣與硫酸的質量比為I :(1. f I. 3)，反應完成后抽濾，分離得到的無色透明濾液，即為不含金屬離子的高純硅溶膠。3、制備方法的原理 一般情況下，硅酸鈣很難與硫酸發生反應。本方法利用氧化鈣和二氧化硅在155(Γ1600 下反應生成硅酸鈣，然后于高溫下急冷水淬，得到水淬硅酸鈣。由于水淬硅酸鈣是在高溫下急冷生成，內部積聚的大量能量沒有及時釋放，使其結構處于高能態，具有較高的活性。因此，當水淬硅酸鈣遇到硫酸時，會與硫酸反應生成硫酸鈣。硫酸鈣難溶于水，過濾后即可除去，得到的濾液即為不含金屬離子的高純硅溶膠。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不含金屬離子的高純硅溶膠的制備方法，其特征在于所述制備方法具體步驟如下：？(1)、稱取氧化鈣和二氧化硅粉體放入石墨坩堝中，所述氧化鈣與二氧化硅的質量比為？1：（1.0~1.2），以3~5？℃/min的升溫速率升溫到1550~1600℃，然后保溫40？min得到氧化鈣和二氧化硅的反應產物；(2)、對所述步驟（1）得到的反應產物進行水淬處理，得到水淬硅酸鈣；(3)、將所述步驟（2）得到的水淬硅酸鈣進行干燥、粉碎、過篩后取篩下物得到水淬硅酸鈣粉體；(4)、配制一定濃度的硫酸溶液，在攪拌的條件下緩緩加入所述步驟（3）得到的水淬硅酸鈣粉體，所述水淬硅酸鈣與硫酸的質量比為1：（1.1~1.3），反應完成后抽濾，分離得到的無色透明濾液，即為不含金屬離子的高純硅溶膠。

【技術特征摘要】
1. 一種不含金屬離子的高純硅溶膠的制備方法，其特征在于所述制備方法具體步驟如下 (1)、稱取氧化鈣和二氧化硅粉體放入石墨坩堝中，所述氧化鈣與二氧化硅的質量比為I(1. (Tl. 2)，以3 5 V /min的升溫速率升溫到155(Tl600°C，然后保溫40 min得到氧化鈣和二氧化硅的反應產物； (2)、對所述步驟(I)得到的反應產物進...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申星梅，李遼沙，羅濤，武杏榮，高志芳，呂輝鴻，
申請(專利權)人：安徽工業大學，
類型：發明
國別省市：