Dopo la frantumazione meccanica, polvere di silicio ultrafine presenta particelle di forma irregolare. A causa delle sue piccole dimensioni e dell'elevata energia superficiale, le particelle si agglomerano facilmente. Ciò si traduce in una scarsa dispersione, sfavorevole per la formatura e la sinterizzazione della ceramica. Pertanto, il carburo di silicio modifica della superficie is required. It improves the dispersion and stability of the powder. This also enhances the forming performance of the powder. There are many surface modification methods. Among them, surface coating modifica and surface chemical modification are widely applied.
Modifica del rivestimento superficiale
La modifica del rivestimento superficiale prevede la miscelazione di polveri ultrafini con un modificatore in un rapporto specifico in acqua o in un mezzo organico. Dopo l'agitazione magnetica o mulino a sfere per un periodo di tempo specificato, il modificatore aderisce alla superficie delle particelle attraverso interazioni quali legami a idrogeno o attrazione elettrostatica, formando un rivestimento a strato singolo o multiplo.
Questo rivestimento migliora la repulsione elettrostatica o sterica tra le particelle, riducendo così l'agglomerazione delle polveri. Migliora inoltre la stabilità di dispersione delle polveri ceramiche in acqua o in mezzi organici.
La differenza fondamentale tra la modifica del rivestimento superficiale e la modifica chimica della superficie risiede nel fatto che il modificante subisca un adsorbimento chimico o una reazione chimica con la superficie della polvere. La modifica del rivestimento superficiale è applicabile a quasi tutte le polveri inorganiche. I modificatori comunemente utilizzati nella modifica del rivestimento superficiale includono sostanze inorganiche, tensioattivi e disperdenti.
Tensioattivi
I tensioattivi sono sostanze anfifiliche le cui molecole sono costituite da una porzione apolare e idrofobica e da una porzione polare e idrofila. Di conseguenza, i tensioattivi possiedono numerose proprietà, come un'eccellente attività superficiale, bagnabilità, riduzione della tensione superficiale e adsorbimento alle interfacce. Queste proprietà li rendono efficaci disperdenti per polveri ultrafini.
Disperdenti
Spesso vengono utilizzati elettroliti a piccole molecole come l'idrossido di tetrametilammonio (TMAH) e l'acido citrico (CA). Stabilizzano le polveri ceramiche principalmente attraverso meccanismi elettrostatici. Quando adsorbiti sulla superficie delle particelle, spostano il punto isoelettrico e aumentano il potenziale zeta. Ciò aumenta la repulsione elettrostatica tra le particelle.
Chimica di superficie Modifica
La modifica chimica superficiale comporta una reazione chimica o un adsorbimento tra il modificatore e i gruppi funzionali superficiali. Il modificatore si ricopre o si innesta sulla superficie delle particelle, migliorando le proprietà superficiali della polvere.
I metodi principali includono la modifica della polimerizzazione a innesto e la modifica dell'agente accoppiante. Nella polimerizzazione a innesto, i polimeri sono legati covalentemente alla superficie della polvere. L'impedimento sterico del polimero inibisce l'agglomerazione delle particelle.
In questo modo, la dispersione della polvere risulta migliorata. La caratteristica principale è che il polimero viene sintetizzato durante il processo di modifica.
Gli agenti accoppianti silanici sono gli agenti accoppianti più comunemente utilizzati e sono ampiamente utilizzati come modificatori di superficie per polveri ceramiche. Offrono vantaggi quali semplicità ed efficacia. Gli agenti accoppianti silanici sono particolarmente adatti per modificare le polveri ceramiche con gruppi ossidrilici sulla loro superficie. Questo perché i gruppi ossidrilici reagiscono con i prodotti di idrolisi del silano per formare legami covalenti. Pertanto, gli agenti accoppianti silanici sono tra i pochi modificatori in grado di reagire chimicamente con la superficie delle polveri di SiC.
Polvere epica
Epic Powder provides advanced solutions for silicon carbide powder surface modification. Using three roller mill modifier, pin mill modifier, and turbo mill modifier, we deliver precise and efficient coating results. These technologies ensure excellent dispersion and stability of SiC powders. With Epic Powder’s equipment, customers achieve improved forming performance and higher-quality ceramic products.