石英由于其良好的电学性质,被广泛应用于制造各种电子器件,以及光学器件和光纤等,为了改善石英的性能、拓宽应用领域,并促进新技术的应用,将石英材料加工至纳米级别是必不可少的工艺。
石英纳米化工艺的一般步骤:1、原矿处理:将石英原矿进行破碎和磨细,以便进行后续的加工处理。2、化学提纯:利用化学方法去除石英中的杂质,提高石英的纯度。3、热处理:通过高温处理,使石英发生相变,以提高其热稳定性和光学性能。
4、纳米加工:通过各种纳米加工技术,如球磨、立磨、化学气相沉积、物理气相沉积等,将石英加工至纳米级别。工业化生产中常用细胞磨来进行超细研磨工艺,细胞磨通过搅拌轴的旋转动能,使研磨腔中的石英与介质产生旋涡,并使物料颗粒相互碰撞和接触,进而产生颗粒之间的剪切和挤压力,以此来得到有效研磨。
5、表面处理:纳米化后的石英粉为提高在复合材料中的分散性和稳定性,需要通过蜂巢磨来对其进行表面包覆处理,蜂巢磨是连续式复合改性机,可以在短时间内将团聚石英粉打散并在表面包覆一层纳米包覆膜,包覆率可达99.2%,活化率达99.8%。通过蜂巢磨改性后的石英粉能显著提高比表面积和综合性能。此外,蜂巢磨还可同步实现干燥、分选、以及对湿磨滤饼和浆料进行烘干解聚。
经过这一系列加工生产下的石英可广泛应用于电子器件、光学器件、生物医学和环保等领域。