Keramiske partikler har en bred vifte af anvendelser inden for materialevidenskab, elektronik, kemiteknik, medicinske og andre områder, men på grund af deres høje overfladeenergi og lette aggregeringsegenskaber har spredning altid været en nøgleudfordring ved fremstilling af højtydende keramiske materialer. Denne artikel vil introducere almindelige typer af keramiske partikler og anbefale egnede dispergeringsmidler til forskellige keramiske materialer for at forbedre dispersionsstabiliteten og forarbejdningsydelsen.
Først. Klassificering af almindelige keramiske partikler
Keramiske partikler kan opdeles i oxider, carbider, nitrider, borider osv. efter deres kemiske sammensætning. Følgende er nogle typiske keramiske partikler og deres anvendelser:
1. Oxid keramik
Aluminiumoxid (Al2O3): høj hårdhed, høj temperaturbestandighed, brugt til slibemidler, ildfaste materialer og elektroniske underlag.
ZrO2 (Zirconia): Høj sejhed, brugt til tandrestaureringer, lejer, iltsensorer.
SiO2 (siliciumdioxid): bruges i belægninger, fyldstoffer og optisk glas.
TiO2 (titaniumdioxid): fotokatalyse, pigment, solcrememateriale.
ZnO (zinkoxid): Varistor, antibakterielt materiale, gummiforstærkningsmiddel.
2. Karbidkeramik
SiC (siliciumcarbid whiskers og partikler): forstærket og hærdet, meget termisk ledende, slidbestandig, brugt i halvledere, bremseklodser og højtemperaturbestandige komponenter.
B4C (borcarbid): et superhårdt materiale, der bruges til skudsikre panser og neutronabsorbere i atomreaktorer.
WC (wolframcarbid): skæreværktøj i hårdlegering, bor.
3. Nitridkeramik
Si3N4 (siliciumnitrid): høj sejhed, selvsmørende, brugt til lejer og motorkomponenter.
AlN (aluminiumnitrid): høj varmeledningsevne, isolering, brugt til elektronisk emballering af underlag.
BN (bornitrid): sekskantet BN (smøremiddel), kubisk BN (superhårdt slibemiddel).
4. Boride keramik
TiB2 (titaniumdiborid): højt smeltepunkt, ledende, brugt som elektrodemateriale og slidbestandig belægning.
ZrB2 (zirkoniumdiborid): Keramik med ultrahøj temperatur, der bruges til termiske beskyttelsesmaterialer til rumfart.
5. Komposit/funktionel keramik
BaTiO3 (bariumtitanat): et ferroelektrisk materiale, der bruges i kondensatorer og piezoelektriske enheder.
PZT (bly zirconate titanate): en piezoelektrisk keramik, der bruges i sensorer og ultralydstransducere.
Anden. Spredningsproblemet af keramiske partikler
Keramiske partikler er på grund af deres høje overfladeenergi og lille partikelstørrelse (især partikler i nanoskala) tilbøjelige til at agglomerere, hvilket fører til:
1. Forøgelsen af gyllens viskositet påvirker dens rheologiske egenskaber.
2.Ujævn sintring reducerer de mekaniske egenskaber af keramiske produkter.
3. Ujævn spredning i belægninger eller kompositmaterialer påvirker den funktionelle ydeevne.
Derfor er det afgørende at vælge det passende keramiske dispergeringsmiddel.
Tredje. Klassificering og valg af keramiske dispergeringsmidler
Funktionen af keramiske dispergeringsmidler er at reducere van der Waals kræfter mellem partikler og forbedre suspensionens stabilitet. I henhold til deres kemiske egenskaber kan dispergeringsmidler opdeles i følgende kategorier:
1. Ionisk dispergeringsmiddel
Velegnet til vandbaserede systemer, der stabiliserer partikler gennem elektrostatisk frastødning.
Anionisk type (med negativ ladning):
Natriumpolyacrylat (PAAS): velegnet til oxidkeramik som Al2O3, SiO3, ZrO2 osv.
Natriumdodecylbenzensulfonat (SDBS): almindeligvis brugt i ikke-oxidkeramik som SiC og Si3N4.
Kationisk type (med positiv ladning):
Hexadecyltrimethylammoniumbromid (CTAB): velegnet til negativt ladede keramiske partikler (såsom delvist ZrO2).
2. Ikke-ioniske dispergeringsmidler
Velegnet til organiske opløsningsmiddelsystemer, der stabiliserer partikler gennem sterisk hindring.
Polyvinylpyrrolidon (PVP): velegnet til ikke-oxid keramik som SiC, AlN, BN osv.
Polyethylenglycol (PEG): velegnet til funktionel keramik som BaTiO3 og PZT.
BYK-serien (såsom BYK-110): velegnet til keramiske slam med højt indhold af fast stof.
3. Koblingsmiddel
Bruges til at forbedre kompatibiliteten mellem keramik og organiske underlag, såsom:
Silankoblingsmidler (KH-550, KH-570): velegnet til oxidkeramik som SiO2 og Al2O3.
Titanium ester koblingsmiddel (NDZ-101): velegnet til høj overfladeenergi keramik som SiC og TiB2.
4. Polymer dispergeringsmiddel
Velegnet til nanokeramiske partikler for at forhindre sekundær agglomeration.
Polyakrylsyre (PAA): velegnet til nano ZrO2, TiO2 osv.
Polymethylmethacrylat (PMMA): velegnet til nitridkeramik som Si3N4 og AlN.
SAT NANO er den bedste leverandør af keramisk pulver i Kina, hvis du har spørgsmål til oxidkeramik såsom Al2O3, SiO3, ZrO2, er du velkommen til at kontakte os på sales03@satnano.com
