表面改質は、窒化ケイ素粉末主に物理的および化学的方法によって達成され、製品の物理的および化学的特性を改善します。窒化ケイ素粒子.
粉末の表面改質により、粉末粒子間の相互引力が低減され、媒体中での粉末の分散が改善され、粉末スラリーの分散性が向上する。同時に、窒化ケイ素粉末の表面活性を高め、粉末粒子と他の物質との相溶性を高め、粉末の新たな特性を生み出すことも可能です。
主な原則は、粉末の表面改質粉末と表面改質剤の間の相互作用で、粉末表面の湿潤性を改善し、水性または有機媒体中での分散を強化します。
1. 表面コーティングの改質
表面塗装改質技術は、物理吸着や化学吸着の原理を利用して塗装物に塗料を均一に付着させ、表面に均一かつ完全な塗装層を形成する技術です。コーティングプロセス全体を通じて形成されるコーティング層は通常、単層です。
コーティング改質は大きく無機コーティングと有機コーティングに分けられます。無機コーティングとは主に、粉末を改質するためにセラミック粒子の表面に適切な酸化物または水酸化物を堆積させることを指しますが、物理的特性の点のみを指します。有機コーティングとは、コーティング材料としていくつかの有機物質を選択し、粉末粒子の表面の官能基と結合し、セラミック粒子の表面に選択的に吸着することで、粉末にコーティング層の特性を発揮させるものです。
SAT NANOは、窒化ケイ素の表面をコーティングする焼結助剤としてジルコニアと希土類酸化物酸化イットリウムを添加し、その結果、改質窒化ケイ素の密度が増加し、破壊靱性が向上します。
SAT NANO は、アルコール熱還元法を使用して窒化ケイ素粉末の表面をルテニウムでコーティングし、赤外分光法、走査型電子顕微鏡、およびエネルギー分散型分光法を使用して粉末の特性を評価します。
この修正技術は低コスト、単純な方法ステップ、および容易な制御を備えていますが、修正後の効果は平均的なことがよくあります。
2. 表面酸塩基処理改質
セラミック成形プロセスでは一般に、高い固形分含有量と低い粘度を実現するセラミック スラリーが必要であり、粉末表面の電荷密度は粉末スラリーのレオロジーと分散性に大きな影響を与えます。セラミック粉末は洗浄処理（酸洗浄、アルカリ洗浄）により表面電荷特性を変えることができます。名前が示すように、この改質方法では、窒化ケイ素粉末を一連の濃酸またはアルカリ溶液と徹底的に混合し、洗浄します。
SAT NANOは、酸洗浄処理により窒化ケイ素粉末の表面からMg2+やCa2+などの不純物を効果的に除去し、粉末スラリーのイオン伝導度を変化させ、粉末表面の性質を変化させます。
SAT NANOが酸洗浄処理後の粉末のXPSを分析したところ、改質粉末の表面酸化度が低下し、粉末スラリーの等電点が上昇し、スラリーの最大固形分含有量が55%に達したことが分かりました。鋳造加工が可能なセラミックスラリーを調製した。
同時に、一定濃度のアルカリ処理もセラミック粉末の表面と反応する可能性があります。 Wang Yongmingらの研究によると、アルカリ洗浄処理により炭化ケイ素粉末表面のケイ素ヒドロキシル基の含有量が減少し、その酸化度が減少し、粒子間の静電反発力が変化し、スラリーのレオロジー特性が改善される。
3. 分散剤の改質
セラミックスラリーの固形分含有量を向上させるには、さまざまな種類のセラミック粉末の違いに基づいて適切な分散剤を選択するか、新しい分散剤を設計することが重要な役割を果たします。分散剤の種類と量は、セラミックの特性を変える効果に大きな違いがあります。
分散剤は一般に親水性と疎水性の両方の構造を持ち、まさに分散剤自身の親水基と疎水基の間の相互作用によってセラミックスラリーの分散性が調整されます。分散剤の種類としては、界面活性剤や高分子電解質が挙げられ、界面活性剤としては、カチオン界面活性剤とアニオン界面活性剤が挙げられる。
高分子電解質には、ポリエチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリエチレンピリジン、ポリエチレンイミンなどが含まれます。分散剤は、粒子間の相互作用力（ファンデルワールス力、静電反発力）や潜在的な立体障害効果の原理を利用して、粉体表面と化学吸着や物理吸着などの吸着反応を起こすことができます。
分散剤の添加に関して、SAT NANO は、添加剤として水酸化テトラメチルアンモニウム (TMAH) と水酸化テトラエチルアンモニウム (TEAH) を使用して、固形分含有量が 51% ～ 55% の範囲の窒化ケイ素スラリーを調製することに成功しました。
SAT NANO は、窒化ケイ素粉末の表面に対するいくつかの異なる分散剤の改質効果を研究しました。改質粉末スラリーのゼータ電位を測定することにより、ポリアクリル酸アンモニウムを添加すると、高固形分含有量の窒化ケイ素粉末スラリーを調製するのがより容易であることが判明した。
4. 表面疎水化改質
表面疎水性改質は、セラミック粉末内のヒドロキシル基を、アルキル基、長鎖アルキル基、環状有機化合物などの疎水基に変換するプロセスです。これらの有機化合物はセラミック粉末の表面と結合すると強力な疎水効果を発揮し、分散媒中での分散を促進し、凝集の可能性を減らします。
窒化ケイ素粉末に表面グラフト処理を施すと、ポリマーの長鎖が粉末表面に接触し、他端の親水鎖が水性媒体中に伸長する。分散プロセス全体を通じて、粉末粒子間の反発力とポリマーの長鎖によって生成される立体障害の両方が存在し、その結果、スラリーの分散効果が向上します。
SAT NANOは中国の窒化ケイ素粉末のベストサプライヤーです。ナノ粒子とミクロン粒子を提供できます。ご質問がございましたら、sales03@satnano.comまでお気軽にお問い合わせください。
