تكنولوجيا إنتاج مسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء ومنخفض النشاط الإشعاعي

يستخدم مسحوق السيليكون الكروي على نطاق واسع في عبوات الدوائر المتكاملة بسبب سيولته الممتازة ومعامل التمدد الحراري المنخفض. مع تطوير تكنولوجيا تغليف الدوائر المتكاملة واسعة النطاق وواسعة النطاق ، من أجل تجنب الأخطاء اللينة في أجهزة أشباه الموصلات ، يتم الحصول على العناصر المشعة. على وجه الخصوص ، أصبح مسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء والمنخفض الإشعاعي مع محتوى اليورانيوم (U) (جزء الكتلة) أقل من 1 × 10-9 نقطة ساخنة للبحث في السنوات الأخيرة.

أولاً ، يتم تشتيت عنصر اليورانيوم (U6 +) في مسحوق السيليكون فائق النعومة في الملاط الحمضي ، ثم يتم استخدام جهاز الامتزاز الهوائي SiO2 ومركب السيراميك المركب على شكل قرص العسل لامتصاصه لإكمال اختيار المواد وتنقيتها ، بحيث يتم استخدام السيليكون متناهي الصغر مسحوق يتم تقليل المحتوى الكلي لعنصر اليورانيوم (U) إلى أقل من 1 × 10-9 ، ويتم الحصول أخيرًا على مسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء ومنخفض النشاط الإشعاعي عن طريق طريقة ذوبان اللهب وتقنية ما بعد المعالجة غير الملوثة. يمكن فصل جهاز الامتزاز ميسوبور بسهولة وسرعة عن الملاط بعد اكتمال الامتزاز ، ويمكنه تحقيق إعادة التدوير والتضخيم على نطاق واسع ؛ والعينات التي تم الحصول عليها لها خصائص كروية عالية وتوزيع حجم الجسيمات يمكن التحكم فيه ، وفي نفس الوقت ، أداء التطبيق مثل أداء السيولة جيد.

1. اختيار وتنقية ميكروسيليكا

تتمثل الخطوة الأولى في المعالجة المسبقة لمسحوق السيليكون الذي يحتوي على اليورانيوم (U)

الخطوة الثانية هي تحضير جهاز امتصاص مسامي

الخطوة الثالثة: الامتزاز والتنقية

في التجربة ، تم اختيار مسحوق السيليكون العادي الذي يحتوي على اليورانيوم (U) بنسبة 9.7 × 10-9 للتنقية. إذا تم استخدام الماء منزوع الأيونات فقط لتنقية مسحوق السيليكون فائق الدقة ، فإن محتوى عنصر اليورانيوم (U) في المادة كان فقط من 9.7 × 10-9 ويتم تقليله إلى 9.0 × 10-9 ؛ عندما يتم تشتيت مسحوق السيليكون متناهي الصغر بمحلول pH≤4.5 ، يمكن تقليل محتوى عنصر اليورانيوم (U) في مسحوق السيليكون المنقى إلى 7.3 × 10-9.

ومع ذلك ، نظرًا لعدم إزالة عنصر اليورانيوم سداسي التكافؤ المشتت في الطين الحمضي ، يتم إعادة امتصاص عنصر اليورانيوم على سطح جسيمات مسحوق السيليكون الدقيق أثناء عملية الترسيب والتجفيف ، مما يقلل من تأثير التنقية. عنصر اليورانيوم. بعد استخدام جهاز الامتصاص ميسوبوروس ، يمكن امتصاص عنصر اليورانيوم سداسي التكافؤ (U6 +) المشتت في الملاط بشكل فعال بواسطة الهلام الهوائي القائم على SiO2 ويقل تدريجياً مع زيادة أوقات الامتصاص. بعد ثلاث تجارب تنقية وفصل ، يمكن تقليل محتوى عنصر اليورانيوم (U) إلى 6 × 10-10. يوضح هذا أنه عندما لا يمكن لنقاء المادة تلبية متطلبات الإنتاج المباشر لمسحوق السيليكا الكروي عالي النقاء ومنخفض النشاط الإشعاعي ، يمكن أيضًا تقليل محتوى اليورانيوم باستخدام تقنية التنقية الانتقائية. تظهر النتائج التجريبية أيضًا أنه يمكن فصل اليورانيوم الموجود في مسحوق السيليكون بشكل فعال عن طريق الغسيل الحمضي ، ويمكن امتصاص اليورانيوم المنفصل بكفاءة بواسطة مادة الامتصاص المتوسطة المسامية. بناءً على تقنية العملية هذه ، يمكن تنفيذ إنتاج الدُفعات اللاحقة.

2. تصميم التوزيع الكروي وحجم الجسيمات

أولاً ، أضف حماية سيراميك الزركونيا إلى سطح جميع الأجزاء التي قد يتلامس معها مسحوق السيليكون متناهي الصغر في العملية اللاحقة لضمان عدم إدخال عنصر اليورانيوم (U) في العملية اللاحقة للتسبب في تلوث ثانوي ، ثم ضع مسحوق السيليكون متناهي الصغر في الفرن الكروي ، من خلال مجال درجة الحرارة (1800 ~ 2200 ℃) ، مجال تدفق الهواء (بالأكسجين كغاز ناقل ومؤكسد ، والغاز الطبيعي كغاز ، ونسبة معدل تدفق الغاز والمؤكسد هو 1.05) وتدفق المواد (50 ~ 500 كجم / ساعة) يتم التحكم في التكوير ، ويبقى مسحوق السيليكون فائق الدقة في مجال درجة الحرارة لمدة 0.1-3 ثانية تحت ضغط هواء معين. تخضع المنتجات الكروية لتصنيف حجم الجسيمات ومركبتها ، وتم تصميم توزيع حجم الجسيمات المقابل وفقًا لمتطلبات التعبئة المختلفة.

تقلل عملية الإنتاج من الاعتماد المفرط على المواد الخام عالية النقاء لإنتاج مسحوق سيليكا كروي عالي النقاء ومنخفض النشاط الإشعاعي إلى حد معين.