A modificação da superfície depó de nitreto de silícioé alcançado principalmente através de métodos físicos e químicos para melhorar as propriedades físicas e químicas departículas de nitreto de silício.
A modificação da superfície do pó pode reduzir a atração mútua entre as partículas do pó, melhorar a dispersão do pó no meio e aumentar a dispersibilidade da pasta de pó. Ao mesmo tempo, também é possível aumentar a atividade superficial do pó de nitreto de silício, aumentar a compatibilidade das partículas do pó com outras substâncias e, assim, gerar novas propriedades do pó.
O princípio principalmodificação de superfície de pósé a interação entre pós e modificadores de superfície para melhorar a molhabilidade da superfície do pó e aumentar sua dispersão em meios aquosos ou orgânicos.
1. Modificação do revestimento de superfície
A tecnologia de modificação de revestimento de superfície utiliza os princípios de adsorção física ou adsorção química para fixar uniformemente os materiais de revestimento ao corpo revestido, formando uma camada de revestimento uniforme e completa em sua superfície. A camada de revestimento formada durante todo o processo de revestimento é geralmente uma monocamada.
A modificação do revestimento é geralmente dividida em revestimento inorgânico e revestimento orgânico. O revestimento inorgânico refere-se principalmente à deposição de óxidos ou hidróxidos adequados na superfície das partículas cerâmicas para modificar o pó, mas apenas em termos de propriedades físicas. E o revestimento orgânico é a seleção de algumas substâncias orgânicas como materiais de revestimento, que se ligam aos grupos funcionais na superfície das partículas de pó e adsorvem seletivamente na superfície das partículas cerâmicas, fazendo com que o pó exiba as propriedades de uma camada de revestimento.
SAT NANO adiciona zircônia e óxido de terras raras, óxido de ítrio, como aditivos de sinterização para revestir a superfície do nitreto de silício, resultando em maior densidade e melhor resistência à fratura do nitreto de silício modificado.
SAT NANO usa o método de redução térmica de álcool para revestir a superfície do pó de nitreto de silício com rutênio e caracteriza o pó usando espectroscopia infravermelha, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva.
Essa tecnologia de modificação tem baixo custo, etapas simples do método e fácil controle, mas o efeito após a modificação costuma ser médio.
2. Modificação do tratamento ácido-base de superfície
Os processos de moldagem cerâmica geralmente requerem pastas cerâmicas para atingir alto teor de sólidos e baixa viscosidade, e a densidade de carga na superfície do pó tem um impacto significativo na reologia e na dispersibilidade da pasta de pó. As propriedades de carga superficial dos pós cerâmicos podem ser alteradas através de tratamentos de lavagem (lavagem ácida e lavagem alcalina). Como o nome sugere, este método de modificação envolve misturar e lavar completamente o pó de nitreto de silício com uma série de soluções concentradas de ácido ou álcali.
SAT NANO remove efetivamente impurezas como Mg2+ e Ca2+ da superfície do pó de nitreto de silício por meio de tratamento de lavagem ácida, alterando assim a condutividade iônica da pasta de pó e alterando as propriedades da superfície do pó.
SAT NANO analisou o XPS do pó após o tratamento de lavagem ácida e descobriu que o grau de oxidação superficial do pó modificado diminuiu, o ponto isoelétrico da pasta de pó aumentou e o teor máximo de sólidos da pasta atingiu 55%. Foi preparada uma pasta cerâmica capaz de ser moldada.
Ao mesmo tempo, uma certa concentração de tratamento alcalino também pode reagir com a superfície do pó cerâmico. De acordo com a pesquisa de Wang Yongming et al., o tratamento de lavagem alcalina pode reduzir o conteúdo de grupos hidroxila de silício na superfície do pó de carboneto de silício, reduzir seu grau de oxidação, alterar a repulsão eletrostática entre as partículas e melhorar as propriedades reológicas da pasta.
3. Modificação do dispersante
A escolha adequada ou o projeto de novos dispersantes com base nas diferenças entre os diferentes tipos de pós cerâmicos desempenha um papel fundamental na melhoria do conteúdo sólido das pastas cerâmicas. Os tipos e quantidades de dispersantes apresentam diferenças significativas em seus efeitos na alteração das propriedades da cerâmica.
Os dispersantes geralmente possuem estruturas hidrofílicas e hidrofóbicas, e é precisamente através da interação entre seus próprios grupos de água hidrofílicos e hidrofóbicos que a dispersibilidade das pastas cerâmicas é ajustada. Os tipos de dispersantes incluem surfactantes ou eletrólitos poliméricos, entre os quais os surfactantes incluem surfactantes catiônicos e surfactantes aniônicos.
Os eletrólitos poliméricos incluem ácido polietileno sulfônico, ácido poliacrílico, polietileno piridina, polietileno imina, etc. Os dispersantes podem sofrer reações de adsorção com a superfície dos pós, incluindo adsorção química e adsorção física, utilizando as forças de interação entre as partículas (forças de van der Waals, repulsão eletrostática) e o princípio dos potenciais efeitos de impedimento estérico.
Em termos de adição de dispersantes, o SAT NANO preparou com sucesso pastas de nitreto de silício com teores sólidos variando de 51% a 55% usando hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) e hidróxido de tetraetilamônio (TEAH) como aditivos.
SAT NANO estudou os efeitos de modificação de vários dispersantes diferentes na superfície do pó de nitreto de silício. Medindo o potencial Zeta da pasta de pó modificada, descobriu-se que a adição de poliacrilato de amônio é mais propícia à preparação de pasta de pó de nitreto de silício com alto teor de sólidos.
4. Modificação da hidrofobicidade da superfície
A modificação da hidrofobicidade da superfície é o processo de conversão de grupos hidroxila em pós cerâmicos em grupos hidrofóbicos, como alquil, alquil de cadeia longa e compostos orgânicos cíclicos. Esses compostos orgânicos apresentam forte efeito hidrofóbico quando combinados com a superfície dos pós cerâmicos, permitindo melhor dispersão no meio de dispersão e reduzindo a probabilidade de aglomeração.
Quando o tratamento de enxerto superficial é realizado em pó de nitreto de silício, as longas cadeias do polímero ficam em contato com a superfície do pó e as cadeias hidrofílicas na outra extremidade se estendem no meio aquoso. Durante todo o processo de dispersão, existem forças repulsivas entre as partículas de pó e impedimento estérico gerado pelas longas cadeias do polímero, resultando em melhor efeito de dispersão da pasta.
SAT NANO é o melhor fornecedor de pó de nitreto de silício na China, podemos oferecer nanopartículas e micropartículas, se você tiver alguma dúvida, não hesite em nos contatar em sales03@satnano.com
