Povrchová úpravaprášek nitridu křemíkuse dosahuje především fyzikálními a chemickými metodami ke zlepšení fyzikálních a chemických vlastnostíčástice nitridu křemíku.
Povrchová úprava prášku může snížit vzájemnou přitažlivost mezi částicemi prášku, zlepšit disperzi prášku v médiu a zlepšit disperzibilitu práškové suspenze. Současně je také možné zvýšit povrchovou aktivitu prášku nitridu křemíku, zvýšit kompatibilitu částic prášku s jinými látkami a tím generovat nové vlastnosti prášku.
Hlavním principempovrchová úprava práškůje interakce mezi prášky a povrchovými modifikátory za účelem zlepšení smáčivosti povrchu prášku a zvýšení jeho disperze ve vodném nebo organickém médiu.
1. Úprava povrchové úpravy
Technologie modifikace povrchového povlaku využívá principů fyzikální adsorpce nebo chemické adsorpce k rovnoměrnému přichycení povlakových materiálů k potaženému tělu a vytvoření jednotné a úplné povlakové vrstvy na jeho povrchu. Potahová vrstva vytvořená během celého potahovacího procesu je obvykle monovrstva.
Modifikace povlaku se obecně dělí na anorganický povlak a organický povlak. Anorganický povlak se týká především ukládání vhodných oxidů nebo hydroxidů na povrch keramických částic za účelem modifikace prášku, ale pouze z hlediska fyzikálních vlastností. A organický povlak je výběr některých organických látek jako povlakových materiálů, které se vážou s funkčními skupinami na povrchu částic prášku a selektivně se adsorbují na povrchu keramických částic, takže prášek vykazuje vlastnosti povlakové vrstvy.
SAT NANO přidává oxid zirkoničitý a oxid vzácných zemin oxid yttrium jako slinovací přísady k potažení povrchu nitridu křemíku, což má za následek zvýšenou hustotu a zlepšenou lomovou houževnatost modifikovaného nitridu křemíku.
SAT NANO používá alkoholovou metodu tepelné redukce k potažení povrchu prášku nitridu křemíku rutheniem a charakterizuje prášek pomocí infračervené spektroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie a energeticky disperzní spektroskopie.
Tato modifikační technologie má nízkou cenu, jednoduché kroky metody a snadné ovládání, ale efekt po modifikaci je často průměrný.
2. Úprava povrchové acidobazické úpravy
Procesy keramického tvarování obecně vyžadují keramické suspenze k dosažení vysokého obsahu pevných látek a nízké viskozity a hustota náboje na povrchu prášku má významný dopad na reologické vlastnosti a dispergovatelnost práškové suspenze. Vlastnosti povrchového náboje keramických prášků lze změnit mycími postupy (kyselé a alkalické mytí). Jak název napovídá, tato modifikační metoda zahrnuje důkladné promíchání a promytí prášku nitridu křemíku řadou koncentrovaných roztoků kyselin nebo zásad.
SAT NANO účinně odstraňuje nečistoty jako Mg2+ a Ca2+ z povrchu prášku nitridu křemíku pomocí kyselého praní, čímž mění iontovou vodivost práškové suspenze a mění vlastnosti povrchu prášku.
SAT NANO analyzovala XPS prášku po ošetření kyselým praním a zjistila, že stupeň povrchové oxidace modifikovaného prášku se snížil, izoelektrický bod práškové suspenze se zvýšil a maximální obsah pevných látek v suspenzi dosáhl 55 %. Byla připravena keramická kaše schopná procesu odlévání.
Určitá koncentrace alkálií může zároveň reagovat s povrchem keramického prášku. Podle výzkumu Wanga Yongminga a kol. může úprava alkalického praní snížit obsah hydroxylových skupin křemíku na povrchu prášku karbidu křemíku, snížit jeho oxidační stupeň, změnit elektrostatické odpuzování mezi částicemi a zlepšit reologické vlastnosti suspenze.
3. Modifikace disperzantu
Výběr vhodných nebo navržení nových dispergačních činidel na základě rozdílů v různých typech keramických prášků hraje klíčovou roli při zlepšování obsahu pevných látek v keramických kaších. Druhy a množství dispergačních činidel mají značné rozdíly ve svých účincích na změnu vlastností keramiky.
Dispergační činidla mají obecně jak hydrofilní, tak hydrofobní strukturu a právě interakcí mezi jejich vlastními hydrofilními a hydrofobními vodními skupinami je upravena dispergovatelnost keramických suspenzí. Typy dispergačních činidel zahrnují povrchově aktivní látky nebo polymerní elektrolyty, mezi nimiž povrchově aktivní látky zahrnují kationtové povrchově aktivní látky a aniontové povrchově aktivní látky.
Polymerní elektrolyty zahrnují polyethylensulfonovou kyselinu, polyakrylovou kyselinu, polyethylenpyridin, polyethylenimin atd. Dispergační činidla mohou podléhat adsorpčním reakcím s povrchem prášků, včetně chemické adsorpce a fyzikální adsorpce, využívající interakční síly mezi částicemi (van der Waalsovy síly, elektrostatické odpuzování) a princip potenciálních efektů sterické zábrany.
Co se týče přidávání dispergačních činidel, SAT NANO úspěšně připravil kaše nitridu křemíku s obsahem pevných látek od 51 % do 55 % za použití tetramethylamoniumhydroxidu (TMAH) a tetraethylamoniumhydroxidu (TEAH) jako přísad.
SAT NANO studoval modifikační účinky několika různých dispergačních činidel na povrchu prášku nitridu křemíku. Měřením Zeta potenciálu modifikované práškové suspenze bylo zjištěno, že přidání polyakrylátu amonného více napomáhá přípravě práškové suspenze nitridu křemíku s vysokým obsahem pevných látek.
4. Úprava hydrofobnosti povrchu
Modifikace hydrofobnosti povrchu je proces přeměny hydroxylových skupin v keramických prášcích na hydrofobní skupiny, jako jsou alkyl, alkyl s dlouhým řetězcem a cyklické organické sloučeniny. Tyto organické sloučeniny vykazují v kombinaci s povrchem keramických prášků silný hydrofobní účinek, což umožňuje lepší disperzi v disperzním médiu a snižuje pravděpodobnost aglomerace.
Když se povrchové roubování provádí na prášku nitridu křemíku, dlouhé řetězce polymeru jsou v kontaktu s povrchem prášku a hydrofilní řetězce na druhém konci se rozprostírají ve vodném médiu. Během celého procesu disperze působí jak odpudivé síly mezi částicemi prášku, tak sterická zábrana generovaná dlouhými řetězci polymeru, což vede k lepšímu disperznímu účinku suspenze.
SAT NANO je nejlepším dodavatelem prášku z nitridu křemíku v Číně, můžeme nabídnout nanočástice a mikronové částice, pokud máte jakýkoli dotaz, neváhejte nás kontaktovat na adrese sales03@satnano.com
