Керамичке честице имају широк спектар примене у науци о материјалима, електроници, хемијском инжењерству, медицини и другим областима, али због њихове високе површинске енергије и лаких карактеристика агрегације, дисперзија је увек била кључни изазов у припреми керамичких материјала високих перформанси. Овај чланак ће представити уобичајене типове керамичких честица и препоручити одговарајуће дисперзанте за различите керамичке материјале како би се побољшала стабилност дисперзије и перформансе обраде.
Прво. Класификација уобичајених керамичких честица
Керамичке честице се према свом хемијском саставу могу поделити на оксиде, карбиде, нитриде, бориде итд. Следе неке типичне керамичке честице и њихова примена:
1. Оксидна керамика
Алуминијум оксид (Ал2О3): висока тврдоћа, отпорност на високе температуре, користи се за абразиве, ватросталне материјале и електронске подлоге.
ЗрО2 (цирконијум): Висока жилавост, користи се за зубне надокнаде, лежајеве, сензоре кисеоника.
СиО2 (силицијум диоксид): користи се у премазима, пунилима и оптичком стаклу.
ТиО2 (титанијум диоксид): фотокатализа, пигмент, материјал за заштиту од сунца.
ЗнО (цинков оксид): Варистор, антибактеријски материјал, средство за ојачавање гуме.
2. Карбидна керамика
СиЦ (бркови и честице силицијум карбида): ојачан и ојачан, високо топлотно проводљив, отпоран на хабање, користи се у полупроводницима, кочионим плочицама и компонентама отпорним на високе температуре.
Б4Ц (бор карбид): супертврди материјал који се користи за непробојни оклоп и апсорбере неутрона у нуклеарним реакторима.
ВЦ (волфрам карбид): алати за сечење од тврде легуре, бургије.
3. Нитридна керамика
Си3Н4 (силицијум нитрид): висока жилавост, самоподмазујући, користи се за лежајеве и компоненте мотора.
АлН (алуминијум нитрид): висока топлотна проводљивост, изолација, користи се за подлоге за електронско паковање.
БН (бор нитрид): хексагонални БН (мазиво), кубни БН (супертврди абразив).
4. Боридна керамика
ТиБ2 (титанијум диборид): висока тачка топљења, проводљив, користи се као материјал за електроде и премаз отпоран на хабање.
ЗрБ2 (цирконијум диборид): Керамика за ултра високе температуре која се користи за материјале за топлотну заштиту у ваздухопловству.
5. Композитна/функционална керамика
БаТиО3 (баријум титанат): фероелектрични материјал који се користи у кондензаторима и пиезоелектричним уређајима.
ПЗТ (оловни цирконат титанат): пиезоелектрична керамика која се користи у сензорима и ултразвучним претварачима.
Друго. Проблем дисперзије керамичких честица
Керамичке честице, због своје високе површинске енергије и мале величине честица (нарочито честице наноразмера), склоне су агломерацији, што доводи до:
1. Повећање вискозитета суспензије утиче на њена реолошка својства.
2. Неравномерно синтеровање смањује механичка својства керамичких производа.
3. Неуједначена дисперзија у премазима или композитним материјалима утиче на функционалне перформансе.
Стога је одабир одговарајућег керамичког дисперзанта кључан.
Треће. Класификација и избор керамичких дисперзаната
Функција керамичких дисперзаната је смањење ван дер Валсових сила између честица и побољшање стабилности суспензије. Према својим хемијским својствима, дисперзанти се могу поделити у следеће категорије:
1. Јонски дисперзант
Погодно за системе на бази воде, стабилизујући честице путем електростатичког одбијања.
Ањонски тип (са негативним набојем):
Натријум полиакрилат (ПААС): погодан за оксидну керамику као што су Ал2О3, СиО3, ЗрО2, итд.
Натријум додецилбензенсулфонат (СДБС): обично се користи у неоксидној керамици као што су СиЦ и Си3Н4.
Катјонски тип (са позитивним набојем):
Хексадецилтриметиламонијум бромид (ЦТАБ): погодан за негативно наелектрисане керамичке честице (као што је делимично ЗрО2).
2. Нејонски дисперзанти
Погодно за системе органских растварача, стабилизујући честице кроз стеричне препреке.
Поливинилпиролидон (ПВП): погодан за неоксидну керамику као што су СиЦ, АлН, БН, итд.
Полиетилен гликол (ПЕГ): погодан за функционалну керамику као што су БаТиО3 и ПЗТ.
БИК серија (као што је БИК-110): погодна за керамичке суспензије са високим садржајем чврсте материје.
3. Средство за спајање
Користи се за побољшање компатибилности између керамике и органских супстрата, као што су:
Средства за спајање силана (КХ-550, КХ-570): погодна за оксидну керамику као што су СиО2 и Ал2О3.
Средство за спајање естра титанијума (НДЗ-101): погодно за керамику високе површинске енергије као што су СиЦ и ТиБ2.
4. Полимерни дисперзант
Погодно за нанокерамичке честице како би се спречила секундарна агломерација.
Полиакрилна киселина (ПАА): погодна за нано ЗрО2, ТиО2, итд.
Полиметил метакрилат (ПММА): погодан за нитридну керамику као што су Си3Н4 и АлН.
САТ НАНО је најбољи добављач керамичког праха у Кини, ако имате упит за оксидну керамику као што су Ал2О3, СиО3, ЗрО2, слободно нас контактирајте на салес03@сатнано.цом
