Overflademodifikationen afsiliciumnitridpulveropnås hovedsageligt gennem fysiske og kemiske metoder til at forbedre de fysiske og kemiske egenskaber vedsiliciumnitridpartikler.
Overflademodifikation af pulveret kan reducere den gensidige tiltrækning mellem pulverpartikler, forbedre spredningen af pulveret i mediet og forbedre pulveropslæmningens dispergerbarhed. Samtidig er det også muligt at øge overfladeaktiviteten af siliciumnitridpulver, øge pulverpartiklernes kompatibilitet med andre stoffer og dermed generere nye egenskaber ved pulveret.
Hovedprincippet ioverflademodifikation af pulvereer vekselvirkningen mellem pulvere og overflademodificerende midler for at forbedre fugtigheden af pulveroverfladen og forbedre dens dispersion i vandige eller organiske medier.
1. Modifikation af overfladebelægning
Overfladebelægningsmodifikationsteknologi anvender principperne for fysisk adsorption eller kemisk adsorption til ensartet at fastgøre belægningsmaterialer til det belagte legeme, hvilket danner et ensartet og komplet belægningslag på dets overflade. Belægningslaget, der dannes gennem hele belægningsprocessen, er sædvanligvis et enkeltlag.
Belægningsmodifikation er generelt opdelt i uorganisk belægning og organisk belægning. Uorganisk belægning refererer hovedsageligt til aflejring af egnede oxider eller hydroxider på overfladen af keramiske partikler for at modificere pulveret, men kun med hensyn til fysiske egenskaber. Og organisk belægning er valget af nogle organiske stoffer som belægningsmaterialer, som binder sig til de funktionelle grupper på overfladen af pulverpartiklerne og selektivt adsorberer på overfladen af de keramiske partikler, hvilket får pulveret til at udvise egenskaberne som et belægningslag.
SAT NANO tilføjer zirconia og sjældne jordarters oxid yttriumoxid som sintringsadditiver til at belægge overfladen af siliciumnitrid, hvilket resulterer i øget densitet og forbedret brudsejhed af det modificerede siliciumnitrid.
SAT NANO bruger den termiske alkoholreduktionsmetode til at belægge overfladen af siliciumnitridpulver med ruthenium og karakteriserer pulveret ved hjælp af infrarød spektroskopi, scanningelektronmikroskopi og energidispersiv spektroskopi.
Denne modifikationsteknologi har lave omkostninger, enkle metodetrin og nem kontrol, men effekten efter modifikation er ofte gennemsnitlig.
2. Modifikation af overflade syre-base behandling
Keramiske støbeprocesser kræver generelt keramiske opslæmninger for at opnå højt faststofindhold og lav viskositet, og ladningstætheden på pulverets overflade har en betydelig indvirkning på pulveropslæmningens rheologiske og dispergerbarhed. Keramiske pulveres overfladeladningsegenskaber kan ændres gennem vaskebehandlinger (syrevask og alkalisk vask). Som navnet antyder, involverer denne modifikationsmetode grundig blanding og vask af siliciumnitridpulver med en række koncentrerede syre- eller alkaliopløsninger.
SAT NANO fjerner effektivt urenheder såsom Mg2+ og Ca2+ fra overfladen af siliciumnitridpulver gennem syrevaskebehandling og ændrer derved pulveropslæmningens ionledningsevne og ændrer pulveroverfladens egenskaber.
SAT NANO analyserede XPS for pulveret efter syrevaskebehandling og fandt, at overfladeoxidationsgraden af det modificerede pulver faldt, det isoelektriske punkt af pulveropslæmningen steg, og det maksimale faststofindhold i opslæmningen nåede 55%. En keramisk opslæmning, der var i stand til støbeproces, blev fremstillet.
Samtidig kan en vis koncentration af alkalibehandling også reagere med overfladen af keramisk pulver. Ifølge forskning fra Wang Yongming et al., kan alkalisk vaskebehandling reducere indholdet af siliciumhydroxylgrupper på overfladen af siliciumcarbidpulver, reducere dets oxidationsgrad, ændre den elektrostatiske frastødning mellem partikler og forbedre gyllens rheologiske egenskaber.
3. Dispergeringsmiddel modifikation
At vælge passende eller designe nye dispergeringsmidler baseret på forskellene i forskellige typer af keramiske pulvere spiller en nøglerolle i at forbedre faststofindholdet i keramiske slam. Typerne og mængderne af dispergeringsmidler har betydelige forskelle i deres virkning på at ændre keramikkens egenskaber.
Dispergeringsmidler har generelt både hydrofile og hydrofobe strukturer, og det er netop gennem samspillet mellem deres egne hydrofile og hydrofobe vandgrupper, at dispergerbarheden af keramiske opslæmninger justeres. Typerne af dispergeringsmidler omfatter overfladeaktive midler eller polymerelektrolytter, blandt hvilke overfladeaktive midler omfatter kationiske overfladeaktive midler og anioniske overfladeaktive midler.
Polymerelektrolytter omfatter polyethylensulfonsyre, polyacrylsyre, polyethylenpyridin, polyethylenimin osv. Dispergeringsmidler kan undergå adsorptionsreaktioner med overfladen af pulvere, herunder kemisk adsorption og fysisk adsorption, ved at udnytte vekselvirkningskræfterne mellem partikler (van der Waals-kræfter, elektrostatisk frastødning) og princippet om potentiel frastødning. hæmmende virkninger.
Med hensyn til tilsætning af dispergeringsmidler fremstillede SAT NANO med succes siliciumnitridopslæmninger med faststofindhold i området fra 51 % til 55 % ved at bruge tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) og tetraethylammoniumhydroxid (TEAH) som tilsætningsstoffer.
SAT NANO undersøgte modifikationseffekterne af flere forskellige dispergeringsmidler på overfladen af siliciumnitridpulver. Ved at måle Zeta-potentialet for den modificerede pulveropslæmning, blev det fundet, at tilsætning af ammoniumpolyacrylat er mere befordrende for fremstilling af siliciumnitridpulveropslæmning med højt faststofindhold.
4. Modifikation af overfladehydrofobicitet
Modifikation af overfladehydrofobicitet er processen med at omdanne hydroxylgrupper i keramiske pulvere til hydrofobe grupper, såsom alkyl, langkædet alkyl og cykliske organiske forbindelser. Disse organiske forbindelser udviser en stærk hydrofob effekt, når de kombineres med overfladen af keramiske pulvere, hvilket muliggør bedre dispersion i dispersionsmediet og reducerer sandsynligheden for agglomeration.
Når overfladepodningsbehandling udføres på siliciumnitridpulver, er polymerens lange kæder i kontakt med pulverets overflade, og de hydrofile kæder i den anden ende strækker sig i det vandige medium. Under hele dispergeringsprocessen er der både frastødende kræfter mellem pulverpartiklerne og sterisk hindring genereret af polymerens lange kæder, hvilket resulterer i en bedre spredningseffekt af gyllen.
SAT NANO er en bedste leverandør af siliciumnitridpulver i Kina, vi kan tilbyde nanopartikler og mikronpartikler, hvis du har nogen forespørgsel, er du velkommen til at kontakte os på sales03@satnano.com
