Ang mga ceramic particle ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon sa mga materyales sa agham, electronics, chemical engineering, medikal at iba pang larangan, ngunit dahil sa kanilang mataas na enerhiya sa ibabaw at madaling pagsasama-sama ng mga katangian, ang pagpapakalat ay palaging isang pangunahing hamon sa paghahanda ng mga materyal na seramik na may mataas na pagganap. Ang artikulong ito ay magpapakilala ng mga karaniwang uri ng ceramic particle at magrerekomenda ng mga angkop na dispersant para sa iba't ibang ceramic na materyales upang mapabuti ang dispersion stability at processing performance.
Una. Pag-uuri ng mga karaniwang ceramic particle
Ang mga ceramic particle ay maaaring nahahati sa mga oxide, carbide, nitride, boride, atbp. ayon sa kanilang kemikal na komposisyon. Ang mga sumusunod ay ilang tipikal na ceramic particle at ang kanilang mga aplikasyon:
1. oxide ceramics
Aluminum oxide (Al2O3): mataas na tigas, mataas na temperatura na panlaban, ginagamit para sa mga abrasive, refractory na materyales, at mga elektronikong substrate.
ZrO2 (Zirconia): Mataas na tigas, ginagamit para sa pagpapanumbalik ng ngipin, bearings, oxygen sensor.
SiO2 (silicon dioxide): ginagamit sa mga coatings, fillers, at optical glass.
TiO2 (titanium dioxide): photocatalysis, pigment, sunscreen na materyal.
ZnO (Zinc Oxide): Varistor, antibacterial material, rubber reinforcing agent.
2. Carbide ceramics
SiC (silicon carbide whiskers and particles): reinforced and toughened, highly thermally conductive, wear-resistant, ginagamit sa semiconductors, brake pad, at high-temperature resistant na mga bahagi.
B4C (boron carbide): isang superhard na materyal na ginagamit para sa bulletproof armor at neutron absorbers sa mga nuclear reactor.
WC (tungsten carbide): hard alloy cutting tool, drill bits.
3. Nitride ceramics
Si3N4 (silicon nitride): mataas na tigas, self-lubricating, ginagamit para sa mga bearings at mga bahagi ng engine.
AlN (aluminum nitride): mataas na thermal conductivity, insulation, na ginagamit para sa mga substrate ng electronic packaging.
BN (boron nitride): hexagonal BN (lubricant), cubic BN (superhard abrasive).
4. Boride ceramics
TiB2 (titanium diboride): mataas na melting point, conductive, ginagamit bilang electrode material at wear-resistant coating.
ZrB2 (zirconium diboride): Ultra high temperature ceramic na ginagamit para sa aerospace thermal protection materials.
5. Composite/functional ceramics
BaTiO3 (barium titanate): isang ferroelectric na materyal na ginagamit sa mga capacitor at piezoelectric na aparato.
PZT (lead zirconate titanate): isang piezoelectric ceramic na ginagamit sa mga sensor at ultrasonic transducers.
Pangalawa. Ang problema sa pagpapakalat ng mga ceramic particle
Ang mga ceramic particle, dahil sa kanilang mataas na enerhiya sa ibabaw at maliit na laki ng particle (lalo na sa mga nanoscale particle), ay madaling kapitan ng pagsasama-sama, na humahantong sa:
1. Ang pagtaas ng lagkit ng slurry ay nakakaapekto sa mga rheological na katangian nito.
2. Ang hindi pantay na sintering ay binabawasan ang mga mekanikal na katangian ng mga produktong ceramic.
3. Ang hindi pantay na dispersion sa mga coatings o composite na materyales ay nakakaapekto sa pagganap ng pagganap.
Samakatuwid, ang pagpili ng naaangkop na ceramic dispersant ay mahalaga.
Pangatlo. Pag-uuri at pagpili ng mga ceramic dispersant
Ang function ng mga ceramic dispersant ay upang bawasan ang mga puwersa ng van der Waals sa pagitan ng mga particle at pagbutihin ang katatagan ng suspensyon. Ayon sa kanilang mga kemikal na katangian, ang mga dispersant ay maaaring nahahati sa mga sumusunod na kategorya:
1. Ionic dispersant
Angkop para sa mga water-based na sistema, nagpapatatag ng mga particle sa pamamagitan ng electrostatic repulsion.
Uri ng anionic (na may negatibong singil):
Sodium polyacrylate (PAAS): angkop para sa oxide ceramics tulad ng Al2O3, SiO3, ZrO2, atbp.
Sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS): karaniwang ginagamit sa non oxide ceramics gaya ng SiC at Si3N4.
Uri ng cationic (na may positibong singil):
Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB): angkop para sa mga ceramic particle na may negatibong charge (gaya ng bahagyang ZrO2).
2. Non ionic dispersants
Angkop para sa mga organic na solvent system, nagpapatatag ng mga particle sa pamamagitan ng steric hindrance.
Polyvinylpyrrolidone (PVP): angkop para sa mga non oxide ceramics tulad ng SiC, AlN, BN, atbp.
Polyethylene glycol (PEG): angkop para sa functional ceramics tulad ng BaTiO3 at PZT.
BYK series (gaya ng BYK-110): angkop para sa mataas na solid content na ceramic slurries.
3. Coupling agent
Ginagamit upang mapabuti ang pagiging tugma sa pagitan ng mga ceramics at mga organikong substrate, gaya ng:
Silane coupling agent (KH-550, KH-570): angkop para sa oxide ceramics tulad ng SiO2at Al2O3.
Titanium ester coupling agent (NDZ-101): angkop para sa high surface energy ceramics gaya ng SiC at TiB2.
4. Polymer dispersant
Angkop para sa nano ceramic particle upang maiwasan ang pangalawang pagsasama-sama.
Polyacrylic acid (PAA): angkop para sa nano ZrO2, TiO2, atbp.
Polymethyl methacrylate (PMMA): angkop para sa nitride ceramics tulad ng Si3N4 at AlN.
Ang SAT NANO ay isang pinakamahusay na supplier ng ceramic powder sa China, kung mayroon kang pagtatanong ng oxide ceramics gaya ng Al2O3, SiO3, ZrO2, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin sa sales03@satnano.com
