一种制备硅基材料的方法及其产品与应用技术

本发明专利技术公开了一种制备硅基材料的方法及其产品与应用，属于硅基材料制备技术领域。该方法包括以下步骤：电解原料的制备；阴极制备；熔盐预处理；预电解；正式电解；洗涤干燥。与传统工艺相比本工艺具有绿色生产、能耗低、工艺流程简单等优点；在较温和的条件下以碳酸钠和二氧化硅为原料采用熔盐电解制取硅基材料。通过阴极制备、调整原料与熔盐配比、电解参数、精简工艺流程等方法控制产物组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硅基材料制备，更具体地，涉及一种制备硅基材料的方法及其产品与应用。

技术介绍

1、基于硅是当今社会发展不可或缺的金属材料，目前硅产业的发展主要集中在晶体硅、有机硅和高端石英晶体材料等领域。硅相较于其他材料不仅具有环保，无味，无毒等优点，更是具有体积小，耐高温，化学性能稳定等特点，其优良的特性已经产生了广阔的应用前景。

2、目前硅的主要制备工艺包括：金属热还原法、水热合成法、熔盐电化学法。

3、(1)金属热还原法—是利用活泼金属的强还原性，获得金属、合金、非金属及复合材料的典型的置换反应，金属热还原法制备硅是在惰性气氛中以硅氧化物为原料，以金属为还原剂将硅氧化物还原为硅的简单而灵活的方法。其特点为，对反应设备提出较高要求，且存在一定的环境污染问题。

4、(2)水热合成法—是指在特定的密闭反应器中采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。该法以工业硅和金属为原料，在不锈钢高压釜中用水热还原反应制备多孔纳米硅。其特点为，反应物价格低廉，反应条件相对温和，该法为大规模生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备硅基材料的方法，其特征在于，根据所述方法，将等物质的量的SiO2与无水Na2CO3混合研磨后高温反应2-4h，得到电解原料；将预电解后的熔盐与所述电解原料混合进行电解反应，所述电解反应是通过在一定条件下使电解原料与熔盐直接接触而进行的，所述条件使得熔盐和电解原料反应后得到的混合物被电解，得到硅基材料。

2.根据权利要求1所述的制备硅基材料的方法，其特征在于，所述高温反应的温度为800-850℃。

3.根据权利要求1或2所述的制备硅基材料的方法，其特征在于，所述熔盐为CaCl2、NaCl、KCl、LiCl中的任意一种或至少两种的组合。

4.根...

【技术特征摘要】

1.一种制备硅基材料的方法，其特征在于，根据所述方法，将等物质的量的sio2与无水na2co3混合研磨后高温反应2-4h，得到电解原料；将预电解后的熔盐与所述电解原料混合进行电解反应，所述电解反应是通过在一定条件下使电解原料与熔盐直接接触而进行的，所述条件使得熔盐和电解原料反应后得到的混合物被电解，得到硅基材料。

2.根据权利要求1所述的制备硅基材料的方法，其特征在于，所述高温反应的温度为800-850℃。

3.根据权利要求1或2所述的制备硅基材料的方法，其特征在于，所述熔盐为cacl2、nacl、kcl、licl中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求3所述的制备硅基材料的方法，其特征在于，所述熔盐经过预处理得到，所述预处理过程为：

5.根据权利要求4所述的制备硅基材料的方法，其特征在于，所述预电解的阴极为铁铬铝丝，阳极为石墨碳棒；所述电解的阴极为盛有电解原料的多孔石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：高筠，李泽芳，孙怡，高杰，周亚男，田然，秦占斌，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：