一种纳米硅复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有核壳结构的纳米硅复合材料的制备方法，直接采用高纯度半导体（9N级晶硅）或太阳能级（6N级晶硅）铸锭的硅棒，采用电弧放电、高温等离子体气化、活化处理、接枝反应等步骤得到一种核壳结构硅纳米复合材料，成品转化率和纯度较高，制得的硅纳米复合材料由于硅纳米表面具有核壳结构，不容易发生团聚和氧化，容易保存，制备方法简单易行，适合规模化生产。

主权项

一种纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：1)硅锭原材料采用太阳能光伏级棒状硅锭，通过电弧放电法制得10～100微米的硅粉；2)用送料气体将微米级硅粉传入高温等离子体腔，经过气化、成核、生长等三个过程形成纳米级硅粒；送料气体流速范围为每分钟5～20L；等离子体发生器功率为5～200千瓦，频率为1～20兆赫兹；3)在等离子体发生器的中间段至尾部引入含有一定量活化气体的冷却气流对纳米级硅粒表面进行活化处理，活化气体的浓度为0.1％～3.5％，流速范围为每分钟2‑20L；4)在接枝反应腔内引入含有接枝化合物的接枝气体将氢化后的纳米硅进行接枝反应；接枝化合物的浓度为1％～20％，流速范围为每分钟2‑20L；5)反应腔内接枝反应完成后，将产物进行过滤收集即可得到所需的纳米硅复合材料。