SiC pulverer et meget brugt materiale i forskellige applikationer såsom elektroniske enheder, belægninger og kompositter. Imidlertid begrænser dets agglomerering og utilstrækkelige dispersion i vandige medier dets effektivitet. Derfor er overflademodifikationsteknikker afgørende for at forbedre egenskaberne af SiC-pulver. Denne artikel diskuterer to metoder til overflademodifikation af ultrafint SiC-pulver: PDADMAC og PSS modifikation og AC1830 overfladeaktivt modifikation.
PDADMAC og PSS Modifikationsmetode
PDADMAC- og PSS-modifikationsmetoden involverer brugen af kationiske og anioniske polyelektrolytter til at modificere overfladen af SiC-pulver. Processen involverer omrøring af SiC-pulver i deioniseret vand med PDADMAC eller PSS i 6 timer, efterfulgt af centrifugering ved 3500 rpm i 10 minutter. Det resulterende modificerede SiC-pulver tørres ved 90 ℃ i 12 timer for at opnå polyelektrolyt-modificeret SiC-pulver.
AC1830 Modifikationsmetode for overfladeaktive stoffer
AC1830-metoden til modificering af overfladeaktive stoffer involverer brugen af et ikke-ionisk overfladeaktivt middel, AC1830, i kombination med PSS for at modificere overfladen af SiC-pulver. Processen involverer omrøring af SiC-pulver i deioniseret vand i 0-6 timer med AC1830 og PSS i en koncentration på 0,1-1,5 vægt% (baseret på massen af SiC-pulver). Den resulterende opslæmning centrifugeres ved 3500 rpm i 5 minutter for at fjerne overskydende overfladeaktivt middel. Bundfaldet redispergeres i deioniseret vand og centrifugeres igen. Det modificerede SiC-pulver tørres ved 90 ℃ i 12 timer og formales derefter for at opnå AC1830- og PSS-modificeret SiC-pulver.
Test og karakterisering
Det modificerede SiC-pulver blev karakteriseret ved hjælp af forskellige teknikker, såsom scanningselektronmikroskopi (SEM), røntgendiffraktion (XRD), partikelstørrelsesfordeling, opslæmningsviskositet, faststofindhold og Zeta-potentiale. SEM-billeder indikerede, at det modificerede SiC-pulver havde en mere ensartet partikelstørrelsesfordeling sammenlignet med det umodificerede SiC-pulver. XRD-analyse viste ingen signifikant ændring i krystalstrukturen af det modificerede SiC-pulver, hvilket indikerer, at modifikationsprocessen ikke påvirkede krystalstrukturen af SiC-pulver. Opslæmningens viskositet steg med stigende faststofindhold og koncentration af overfladeaktivt stof. Zeta-potentialet var negativt for både PDADMAC/PSS- og AC1830-modificeret SiC-pulver, hvilket indikerer tilstedeværelsen af negative ladninger på overfladen af det modificerede SiC-pulver.
Modifikationseffekt: (1) PDADMAC adsorberes på overfladen af SiC-partikler gennem elektrostatisk tiltrækningsinteraktion. På grund af den høje affinitetsadsorption mellem de to er adsorptionskonfigurationen af PDADMAC på SiC-overfladen flad, og adsorptionsmængden, adsorptionskonfigurationen og modifikationseffekten ændres ikke med ændringen af molekylvægten. Den modificerede pH-værdi er 11, tilsætningsmængden er 0,24 vægt%, temperaturen er 90 ℃, og modifikationstiden er 6 timer. Fordi adsorptionen af PDADMAC gør ladningen på overfladen af SiC omvendt, opløses det modificerede SiC-pulver i vandmedium for at justere pH-værdien til 3, og det modificerede SiC-pulver fordeles ensartet i vandmedium gennem den elektrostatiske steriske stabiliseringsmekanisme, og 50 vol.% fremstilles SiC-opslæmning med en viskositet på 0,138 Pa. s under fastfaseindhold. (2) Natriumpolystyrensulfonat (PSS) adsorberes på overfladen af SiC-partikler gennem hydrogenbinding og van der Waals-kræfter. På grund af den elektrostatiske frastødende interaktion mellem de to er adsorptionskonfigurationen af PSS på overfladen af SiC cirkulær og haleformet, og når molekylvægten af PSS stiger, udvides dens cirkulære konfiguration på overfladen af SiC-partikler, og adsorptionskapaciteten øges. , og modifikationseffekten forbedres. Ved brug af PSS med en molekylvægt på Mw=1000000 justeres pH-værdien ikke under modifikationsprocessen. Tilsætningsmængden er 0,3 vægt%, temperaturen er 90 ℃, og modifikationstiden er 6 timer. Det modificerede SiC-pulver blev opløst i vandmediet, og pH-værdien blev justeret til 11. Det modificerede SiC-pulver blev ensartet dispergeret i vandmediet gennem den elektrostatiske steriske stabiliseringsmekanisme. En SiC-opslæmning med et højt faststofindhold (45 vol.%) blev opnået, svarende til en opslæmningsviskositet på 0,098 Pa. s. (3) Ikke-ionisk overfladeaktivt middel octadecylamin polyoxyethylenether (AC1830) og anionisk polyelektrolyt natriumpolystyrensulfonat (PSS) blev anvendt som modifikatorer til at modificere siliciumcarbidpulver. Adsorptionen af AC1830 påvirkes ikke af overfladeladninger, kan skærme nogle ladninger og kan tjene som et adsorptionssted for PSS, hvilket fremmer adsorptionen af PSS på SiC-overfladen. Fremstillede en viskositet på 0,039 Pa. s og et faststofindhold på 50 vol.% SiC-gylle egnet til sprøjtestøbning. Zeta-potentialemetoden indikerer, at det isoelektriske punkt (IEP) af SiC-pulver modificeret ved denne metode er væsentligt forskudt til venstre. Afregningsforsøget viser, at spredningsstabiliteten er væsentligt forbedret. Kontaktvinkelmålingen viser, at modificeringsmidlet med succes adsorberer på overfladen af pulveret og tilvejebringer hydrofile grupper, hvorved pulverets befugtningsevne forbedres. Adsorptionstestresultaterne indikerer, at de isotermiske og kinetiske adsorptionsmodeller af PSS på SiC-pulver og AC1830 modificeret SiC-pulver er i overensstemmelse med Langmuir-modellen og pseudo-andenordens (PSO)-modellen. Adsorptionen af AC1830 på SiC overflade forbedrede adsorptionskapaciteten af PSS.
SAT NANO er en af de bedste leverandører afsiliciumcarbid pulveri Kina kan vi tilbyde 50nm, 100nm, 1-3um partikelstørrelse, hvis du har nogen forespørgsel, er du velkommen til at kontakte os på sales03@satnano.com