Hvordan man vælger et depolymeriseringsskema for submikron højrent aluminiumoxidmikropulver, der er tilbøjeligt til agglomeration

Kerneårsagen til, at overfladebehandling er nødvendig for submikron høj renhedaluminiumoxid mikropulver(normalt med en partikelstørrelse mellem 100nm og 1 μm) er, at dens enorme specifikke overfladeareal fører til ekstrem høj overfladeenergi. Denne fysiske egenskab får den til at udvise alvorlige "bivirkninger" i sin ubehandlede tilstand. Submikron højrent aluminiumoxidmikropulver er tilbøjelig til agglomeration på grund af dets lille partikelstørrelse, store specifikke overfladeareal og høje overfladeenergi, hvilket er et almindeligt problem i dets anvendelse. For at løse dette problem er det nødvendigt at overveje de tre dimensioner af fysik, kemi og teknologi grundigt og vælge den bedst egnede depolymeriseringsløsning.

Overflademodifikation: reducerer tendens til agglomeration fra roden

Dette er det centrale middel til at løse agglomerationsproblemet, rettet mod at ændre overfladeegenskaberne af pulvere gennem kemiske eller fysiske metoder, reducere deres overfladeenergi eller indføre frastødende kræfter mellem partikler.

1. Vælg den passende overflademodifikator

① Silankoblingsmiddel, titaniumesterkoblingsmiddel, aluminiumesterkoblingsmiddel osv. er almindeligt anvendte valg. De kan reagere med hydroxylgrupper på overfladen af ​​aluminiumoxid for at danne et organisk molekylært lag, hvilket forbedrer deres kompatibilitet og dispergerbarhed i organiske systemer. Ved valg skal man være opmærksom på hydrolyseaktiviteten og kondensationshastigheden af ​​koblingsmidlet for at undgå forværring af agglomeration på grund af "brodannelse" mellem partikler forårsaget af en for hurtig reaktion.

② Polymer dispergeringsmiddel vandigt system: Anioniske dispergeringsmidler såsom natriumpolyacrylat og natriumhexametaphosphat foretrækkes, som genererer elektrostatisk frastødning (dobbeltlagseffekt) gennem ionisering for at stabilisere dispersion. Oliefase/organisk opløsningsmiddelsystem: Vælg dispergeringsmidler med langkædede alkylgrupper, såsom fosfatestere, natriumoleat eller højmolekylære blokcopolymerer, som hovedsageligt forhindrer partikler i at nærme sig gennem steriske hæmmende effekter.

③ Uorganisk belægning bruger sol-gelmetoden til at belægge overfladen af ​​aluminiumoxidpartikler med et lag af nano SiO ₂ og andre oxider for at danne en fysisk barriere, der effektivt blokerer for den direkte kontakt mellem partikler.

2. Optimer doseringen af ​​modifier

Mængden af ​​tilsat dispergeringsmiddel eller koblingsmiddel er sædvanligvis 0,5% -3% af pulvermassen. Utilstrækkelig dosering kan ikke helt dække overfladen af ​​partikler, mens for høj dosering kan føre til adsorption i flere lag eller stigning i systemets viskositet, hvilket igen påvirker ydeevnen. Foreslå at bestemme den optimale dosis gennem små eksperimenter.

Procesoptimering: Brug af fysiske midler til at bryde agglomeration

På basis af overflademodifikation kombineret med passende fysiske processer kan de dannede aggregater effektivt spredes.

1. Mekanisk spredning

① Ultralydspredning udnytter "kavitationseffekten" genereret af ultralydsbølger i væsker til at danne stærke lokale stødkræfter, som effektivt kan nedbryde bløde tilslag. Velegnet til laboratorie- eller små batch-opslæmningsdispergering, temperaturkontrol bør tages i betragtning under behandlingen for at forhindre overophedning.

② Højenergikuglefræsning/sandfræsning åbner kraftigt agglomerater gennem kollisionen, forskydningen og friktionen mellem slibemediet (såsom zirkoniumkugler) og pulveret. Denne metode har høj effektivitet, men den kræver optimering af hastighed, kugle-til-materiale-forhold og tid for at undgå overdreven slibning, der introducerer urenheder eller beskadiger partikelmorfologien.

2. Optimer tørreprocessen

Tørring er et nøgletrin, der fører til sekundær agglomeration. Under traditionel tørring vil kapillarkraften, der genereres af fordampningen af ​​fugt, trække partiklerne tæt sammen.

① Frysetørring fryser først suspensionen indeholdende pulver til en fast tilstand og sublimerer derefter direkte isen i et vakuummiljø. Denne proces undgår fuldstændig generering af væskebroer og kapillærkræfter og er en af ​​de bedste tørremetoder til at forhindre hård agglomeration og opnå løst pulver.

② Spraytørring kan opnå sfæriske partikler med god fluiditet ved at forstøve gyllen og tørre den hurtigt. Nøjagtig styring af parametre såsom indsugningslufttemperatur og forstøvningshastighed er påkrævet, og dispergeringsmidler kan tilsættes gyllen på forhånd for at hjælpe.

Vælg udstyr baseret på dit procesflow (tørt eller vådt).

Følgende er metoderne anbefalet af SAT NANO tekniker DANA baseret på virksomhedens produktionsmetoder og udstyr.

Dimension	Våd perlefræsning	Højtrykshomogenisering (HPH)	Jetfræsning (tør proces)	Ultralydbehandling
Arbejdsprincip	Forskydnings- og slagkræfter fra slibemedier (f.eks. zirconiumoxid/aluminiumoxidperler).	Øjeblikkeligt trykfald, højhastighedspåvirkning og kavitation.	Højhastigheds-partikel-til-partikel-kollisioner drevet af trykluft.	Lokaliserede chokbølger og mikrostråler genereret af akustisk kavitation.
Deagglomereringsevne	Ekstrem: I stand til at bryde både bløde agglomerater og delvise hårde agglomerater (sintrede halse).	Stærk: Meget effektiv til bløde agglomerater og raffinering af sub-mikron klynger.	Moderat: Anvendes primært til at bryde grove klynger i tør pulverform.	Lav til moderat: Kun effektiv til bløde/svage agglomerater; ineffektiv for sintrede partikler.
Renhedskontrol/kontaminationsrisiko	Udfordrende: Risiko for slid fra perler/liner. Kræver højrent aluminiumoxidmedier og liners for at opretholde "Høj renhed".	Fremragende: Mediefri proces. Ekstremt lav risiko for krydskontaminering.	Fremragende: Ingen slibemedier brugt. Let at påføre polymer- eller keramiske foringer for at forhindre metalopsamling.	Højeste: Berøringsfri metode (eller titaniumsonde med høj renhed); sikrer nul ekstern forurening.
Partikelstørrelsesfordeling (PSD)	Smallest: Giver det højeste niveau af partikelstørrelsesensartethed.	Smal: God ensartethed, især for gyller med lav viskositet.	Relativt bredt: Mindre præcis kontrol over finfordelingen.	Variabel: Meget afhængig af pulverets begyndelsestilstand og koncentration.
Typiske applikationer	Li-ion batteri separator belægninger, high-end CMP poleringsslam, elektronisk pasta.	Avanceret finkeramik, polering af halvlederwafer, specialiserede tyndfilmsbelægninger.	Termiske grænsefladefyldstoffer, keramiske spraypulvere, tør forbehandling af råmaterialer.	R&D prøveudtagning i laboratorieskala, præcisionsspredning af additiv, endelig afluftning før brug.

SAT NANO er ​​den bedste leverandør afpulver af aluminiumoxidi Kina kan vi tilbyde forskellige partikelstørrelser, hvis du har spørgsmål om aluminiumoxidpulver, kontakt os venligst på sales03@satnano.com