Modifikacija površinesilicijev nitrid u prahuse uglavnom postiže fizikalnim i kemijskim metodama za poboljšanje fizikalnih i kemijskih svojstavačestice silicijeva nitrida.
Površinska modifikacija praha može smanjiti međusobno privlačenje čestica praha, poboljšati disperziju praha u mediju i povećati disperzibilnost kaše praha. U isto vrijeme, također je moguće poboljšati površinsku aktivnost praha silicijevog nitrida, povećati kompatibilnost čestica praha s drugim tvarima i tako generirati nova svojstva praha.
Glavno načelopovršinska modifikacija prahovaje interakcija između praha i modifikatora površine za poboljšanje močivosti površine praha i povećanje njegove disperzije u vodenom ili organskom mediju.
1. Modifikacija površinskog premaza
Tehnologija modificiranja površinskog premaza koristi načela fizičke ili kemijske adsorpcije za ravnomjerno pričvršćivanje materijala premaza na presvučeno tijelo, tvoreći jednoličan i potpun sloj premaza na njegovoj površini. Sloj premaza formiran tijekom cijelog procesa premazivanja obično je jednoslojni.
Modifikacija premaza općenito se dijeli na anorganske premaze i organske premaze. Anorganski premaz se uglavnom odnosi na taloženje odgovarajućih oksida ili hidroksida na površini keramičkih čestica za modificiranje praha, ali samo u smislu fizičkih svojstava. A organsko premazivanje je odabir nekih organskih tvari kao materijala za premazivanje, koje se vežu s funkcionalnim skupinama na površini čestica praha i selektivno adsorbiraju na površini keramičkih čestica, čime prah pokazuje svojstva sloja premaza.
SAT NANO dodaje cirkonij i oksid rijetke zemlje itrijev oksid kao aditive za sinteriranje za oblaganje površine silicijevog nitrida, što rezultira povećanom gustoćom i poboljšanom otpornošću na lom modificiranog silicijevog nitrida.
SAT NANO koristi metodu alkoholne toplinske redukcije za oblaganje površine praha silicijevog nitrida rutenijem i karakterizira prah pomoću infracrvene spektroskopije, skenirajuće elektronske mikroskopije i spektroskopije disperzije energije.
Ova tehnologija modifikacije ima nisku cijenu, jednostavne korake metode i jednostavnu kontrolu, ali je učinak nakon modifikacije često prosječan.
2. Modifikacija kiselo-bazne obrade površine
Procesi oblikovanja keramike općenito zahtijevaju keramičke kaše kako bi se postigao visok sadržaj krutine i niska viskoznost, a gustoća naboja na površini praha ima značajan utjecaj na reološku sposobnost i disperzibilnost kaše praha. Svojstva površinskog naboja keramičkih prahova mogu se promijeniti postupcima pranja (ispiranje kiselinom i ispiranje lužinom). Kao što naziv sugerira, ova modifikacijska metoda uključuje temeljito miješanje i ispiranje praha silicijevog nitrida s nizom koncentriranih otopina kiselina ili lužina.
SAT NANO učinkovito uklanja nečistoće kao što su Mg2+ i Ca2+ s površine praha silicijevog nitrida putem tretmana ispiranja kiselinom, čime se mijenja ionska vodljivost kaše praha i mijenjaju svojstva površine praha.
SAT NANO je analizirao XPS praha nakon tretmana ispiranja kiselinom i otkrio da se površinski stupanj oksidacije modificiranog praha smanjio, izoelektrična točka kaše praha povećala, a maksimalni sadržaj krutine u kaši dosegao je 55%. Pripremljena je keramička kaša sposobna za postupak lijevanja.
U isto vrijeme, određena koncentracija lužine također može reagirati s površinom keramičkog praha. Prema istraživanju Wang Yongminga i dr., postupak ispiranja alkalijama može smanjiti sadržaj silicijevih hidroksilnih skupina na površini praha silicij karbida, smanjiti njegov stupanj oksidacije, promijeniti elektrostatsko odbijanje između čestica i poboljšati reološka svojstva kaše.
3. Modifikacija disperzanta
Odabir odgovarajućih ili dizajniranje novih disperzanata na temelju razlika u različitim vrstama keramičkih prahova igra ključnu ulogu u poboljšanju čvrstog sadržaja keramičkih kaša. Vrste i količine disperzanata imaju značajne razlike u učincima na promjenu svojstava keramike.
Disperzanti općenito imaju i hidrofilnu i hidrofobnu strukturu, a disperzibilnost keramičkih kaša se prilagođava upravo interakcijom između njihovih vlastitih hidrofilnih i hidrofobnih vodenih skupina. Vrste disperzanata uključuju površinski aktivne tvari ili polimerne elektrolite, među kojima površinski aktivne tvari uključuju kationske tenzide i anionske tenzide.
Polimerni elektroliti uključuju polietilen sulfonsku kiselinu, poliakrilnu kiselinu, polietilen piridin, polietilenimin, itd. Disperzanti mogu proći adsorpcijske reakcije s površinom praha, uključujući kemijsku adsorpciju i fizičku adsorpciju, koristeći sile interakcije između čestica (van der Waalsove sile, elektrostatsko odbijanje) i načelo potencijalnih učinaka steričke smetnje.
Što se tiče dodavanja disperzanata, SAT NANO je uspješno pripremio kaše silicijevog nitrida s čvrstim sadržajem u rasponu od 51% do 55% koristeći tetrametilamonijev hidroksid (TMAH) i tetraetilamonijev hidroksid (TEAH) kao aditive.
SAT NANO je proučavao modifikacijske učinke nekoliko različitih disperzanata na površini praha silicijeva nitrida. Mjerenjem Zeta potencijala modificirane kaše praha, otkriveno je da je dodavanje amonijevog poliakrilata pogodnije za pripremu kaše praha silicijevog nitrida s visokim sadržajem krutine.
4. Modifikacija hidrofobnosti površine
Modifikacija površinske hidrofobnosti je proces pretvaranja hidroksilnih skupina u keramičkim prahovima u hidrofobne skupine, kao što su alkil, dugolančani alkil i ciklički organski spojevi. Ovi organski spojevi pokazuju snažan hidrofobni učinak kada se kombiniraju s površinom keramičkih prahova, omogućujući bolju disperziju u disperzijskom mediju i smanjujući vjerojatnost aglomeracije.
Kada se obrada površinskog cijepljenja provodi na prahu silicijevog nitrida, dugi lanci polimera su u kontaktu s površinom praha, a hidrofilni lanci na drugom kraju protežu se u vodenom mediju. Tijekom cijelog procesa disperzije, postoje i sile odbijanja između čestica praha i steričke smetnje koje stvaraju dugi lanci polimera, što rezultira boljim učinkom disperzije kaše.
SAT NANO je najbolji dobavljač praha silicijevog nitrida u Kini, možemo ponuditi nano čestice i mikronske čestice, ako imate bilo kakvih upita, slobodno nas kontaktirajte na sales03@satnano.com
