После механического дробления, ультрадисперсный кремниевый порошок Имеет частицы неправильной формы. Из-за малого размера и высокой поверхностной энергии частицы легко агломерируются. Это приводит к плохой дисперсности, что неблагоприятно для формования и спекания керамики. Поэтому карбид кремния модификация поверхности 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 модификация and surface chemical modification are widely applied.
Модификация поверхностного покрытия
Модификация поверхностного покрытия осуществляется путем смешивания ультрадисперсных порошков с модификатором в определённом соотношении в воде или органической среде. После перемешивания магнитной мешалкой или шаровая мельница В течение определенного периода времени модификатор прилипает к поверхности частицы посредством таких взаимодействий, как водородные связи или электростатическое притяжение, образуя однослойное или многослойное покрытие.
Это покрытие усиливает электростатическое или стерическое отталкивание между частицами, тем самым уменьшая агломерацию порошка. Оно также улучшает дисперсионную стабильность керамических порошков в воде или органических средах.
Ключевое различие между модификацией поверхностного покрытия и химической модификацией поверхности заключается в том, подвергается ли модификатор химической адсорбции или химической реакции с поверхностью порошка. Модификация поверхностного покрытия применима практически ко всем неорганическим порошкам. К распространённым модификаторам, используемым для модификации поверхностного покрытия, относятся неорганические вещества, поверхностно-активные вещества и диспергаторы.
Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – это амфифильные вещества, молекулы которых состоят из неполярной гидрофобной части и полярной гидрофильной части. Благодаря этому ПАВ обладают многочисленными свойствами, такими как высокая поверхностная активность, смачиваемость, снижение поверхностного натяжения и адсорбция на границах раздела фаз. Эти свойства делают их эффективными диспергаторами для ультрадисперсных порошков.
Диспергаторы
Часто используются низкомолекулярные электролиты, такие как гидроксид тетраметиламмония (ГТМА) и лимонная кислота (ЛК). Они стабилизируют керамические порошки, главным образом, за счёт электростатических механизмов. Адсорбируясь на поверхности частиц, они смещают изоэлектрическую точку и увеличивают дзета-потенциал. Это усиливает электростатическое отталкивание между частицами.
Поверхностный химикат Модификация
Химическая модификация поверхности включает химическую реакцию или адсорбцию между модификатором и функциональными группами поверхности. Модификатор покрывает или прививается к поверхности частицы. Это улучшает поверхностные свойства порошка.
Основные методы включают привитую полимеризацию и модификацию с помощью связующего агента. При привитой полимеризации полимеры ковалентно связываются с поверхностью порошка. Стерические препятствия, создаваемые полимером, подавляют агломерацию частиц.
Таким образом, улучшается дисперсность порошка. Ключевая особенность заключается в том, что полимер синтезируется в процессе модификации.
Силановые аппреты являются наиболее распространёнными аппретами и широко применяются в качестве модификаторов поверхности керамических порошков. Они обладают такими преимуществами, как простота и эффективность. Силановые аппреты особенно подходят для модификации керамических порошков с гидроксильными группами на поверхности. Это связано с тем, что гидроксильные группы реагируют с продуктами гидролиза силана с образованием ковалентных связей. Таким образом, силановые аппреты являются одними из немногих модификаторов, способных химически реагировать с поверхностью порошков SiC.
Эпический порошок
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.