Tekniske artikler

Overflademodifikation af ultrafint SiC-pulver ved hjælp af forskellige metoder

2024-05-21

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.

silicon carbid powder

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.

sic powdersic powder

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


8613929258449
sales03@satnano.com
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept