主要是化學氣相沈積(CAV)法,也稱熱解、幹法或燃燒法。氣相法二氧化矽的制備原理是鹵化矽化合物在氫氧燃燒產生的水中高溫(大於1000攝氏度)水解;然後經過聚集、脫酸等後處理過程得到產品。
空氣和氫氣分別加壓、分離、冷卻、脫水、矽膠幹燥、除塵、過濾,然後送入合成水解爐。將原料四氯化矽送入精餾塔進行精餾,然後在蒸發器中加熱蒸發,再以幹燥過濾後的空氣為載體送入合成水解爐。四氯化矽在高溫下(火焰溫度1000~1800℃)氣化,然後在1800℃左右的高溫下與壹定量的氫氣和氧氣(或空氣)水解。此時生成的氣相二氧化矽顆粒極細,與氣體形成氣溶膠,不易捕捉。因此,它們先在濃縮器中聚集成較大的顆粒,再由旋風分離器收集,然後送入脫酸爐,用含氮空氣吹掃氣相二氧化矽,直到PH值為4 ~ 6,即為成品。
其化學反應式如下:
SiCl4(克)+ 2H2(克)+ O2(克)—& gt;二氧化矽(克)+鹽酸(克)
2CH3SiCl3(克)+ 2H2(克)+5O2(克)—& gt;二氧化矽(克)+六水氯(克)+二二氧化碳(克)+ 2H2O(克)
其中,CH3SiCl3是直接法生產甲基氯矽烷過程中不可避免的副產物,約占總單體產量的10%~15%。因為Si原子上有壹個額外的甲基,所以用Si原子合成二氧化矽的機理比用SiCl4合成要復雜得多。
20世紀六七十年代,氣相法二氧化矽主要以四氯化矽為原料,生產工藝易於控制,但成本較高。目前,氣相法二氧化矽制造公司與有機矽單體生產公司緊密合作,以廉價的有機矽副產物為主要原料生產氣相法二氧化矽;氣相法二氧化矽生產的副產物鹽酸返回有機矽單體廠用於有機矽單體的合成,也用於有機矽產品的後處理,形成了資源循環利用、相互促進的良性循環,具有良好的社會效益和經濟效益。
綜上所述,無毒。