Serbuk SiCialah bahan yang digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi seperti peranti elektronik, salutan, dan komposit. Walau bagaimanapun, aglomerasi dan penyebaran yang tidak mencukupi dalam media akueus mengehadkan kecekapannya. Oleh itu, teknik pengubahsuaian permukaan adalah penting untuk meningkatkan sifat serbuk SiC. Artikel ini membincangkan dua kaedah untuk pengubahsuaian permukaan serbuk SiC ultrafine: pengubahsuaian PDADMAC dan PSS dan pengubahsuaian surfaktan AC1830.
Kaedah Pengubahsuaian PDADMAC dan PSS
Kaedah pengubahsuaian PDADMAC dan PSS melibatkan penggunaan polielektrolit kationik dan anionik untuk mengubah suai permukaan serbuk SiC. Proses ini melibatkan mengacau serbuk SiC dalam air ternyahion dengan PDADMAC atau PSS selama 6 jam, diikuti dengan sentrifugasi pada 3500 rpm selama 10 minit. Serbuk SiC diubah suai yang terhasil dikeringkan pada suhu 90 ℃ selama 12 jam untuk mendapatkan serbuk SiC diubah suai polielektrolit.
Kaedah Pengubahsuaian Surfaktan AC1830
Kaedah pengubahsuaian surfaktan AC1830 melibatkan penggunaan agen aktif permukaan bukan ionik, AC1830, dalam kombinasi dengan PSS untuk mengubah suai permukaan serbuk SiC. Proses ini melibatkan mengacau serbuk SiC dalam air ternyahion selama 0-6 jam dengan AC1830 dan PSS pada kepekatan 0.1-1.5 wt% (berdasarkan jisim serbuk SiC). Buburan yang terhasil diempar pada 3500 rpm selama 5 minit untuk mengeluarkan surfaktan berlebihan. Mendakan itu diserakkan semula dalam air ternyahion dan disentrifugasi semula. Serbuk SiC yang diubah suai dikeringkan pada suhu 90 ℃ selama 12 jam dan kemudian dikisar untuk mendapatkan serbuk SiC yang diubah suai AC1830- dan PSS.
Pengujian dan Pencirian
Serbuk SiC yang diubah suai telah dicirikan menggunakan pelbagai teknik seperti mikroskop elektron pengimbasan (SEM), pembelauan sinar-X (XRD), taburan saiz zarah, kelikatan buburan, kandungan pepejal, dan potensi Zeta. Imej SEM menunjukkan bahawa serbuk SiC yang diubah suai mempunyai taburan saiz zarah yang lebih seragam berbanding serbuk SiC yang tidak diubah suai. Analisis XRD menunjukkan tiada perubahan ketara dalam struktur hablur serbuk SiC yang diubah suai, menunjukkan bahawa proses pengubahsuaian tidak menjejaskan struktur hablur serbuk SiC. Kelikatan buburan meningkat dengan peningkatan kandungan pepejal dan kepekatan surfaktan. Potensi Zeta adalah negatif untuk serbuk SiC yang diubah suai PDADMAC/PSS- dan AC1830, menunjukkan kehadiran cas negatif pada permukaan serbuk SiC yang diubah suai.
Kesan pengubahsuaian: (1) PDADMAC diserap ke permukaan zarah SiC melalui interaksi tarikan elektrostatik. Oleh kerana penjerapan pertalian tinggi antara kedua-duanya, konfigurasi penjerapan PDADMAC pada permukaan SiC adalah rata, dan jumlah penjerapan, konfigurasi penjerapan, dan kesan pengubahsuaian tidak berubah dengan perubahan berat molekul. Nilai pH yang diubah suai ialah 11, jumlah penambahan ialah 0.24wt%, suhu ialah 90 ℃, dan masa pengubahsuaian ialah 6 jam. Kerana penjerapan PDADMAC membuat cas pada permukaan SiC terbalik, serbuk SiC yang diubah suai dibubarkan dalam medium air untuk menyesuaikan nilai pH kepada 3, dan serbuk SiC yang diubah suai disebarkan secara seragam dalam medium air melalui mekanisme penstabilan sterik elektrostatik, dan 50 vol.% disediakan buburan SiC dengan kelikatan 0.138Pa. s di bawah kandungan fasa pepejal. (2) Natrium polistirena sulfonat (PSS) terjerap pada permukaan zarah SiC melalui ikatan hidrogen dan daya van der Waals. Disebabkan oleh interaksi tolakan elektrostatik antara keduanya, konfigurasi penjerapan PSS pada permukaan SiC adalah bulat dan berbentuk ekor, dan apabila berat molekul PSS meningkat, konfigurasi bulatnya pada permukaan zarah SiC mengembang, kapasiti penjerapan meningkat. , dan kesan pengubahsuaian bertambah baik. Menggunakan PSS dengan berat molekul Mw=1000000, nilai pH tidak diselaraskan semasa proses pengubahsuaian. Jumlah tambahan ialah 0.3wt%, suhu ialah 90 ℃, dan masa pengubahsuaian ialah 6 jam. Serbuk SiC yang diubah suai telah dilarutkan dalam medium air, dan nilai pH telah diselaraskan kepada 11. Serbuk SiC yang diubah suai telah tersebar secara seragam dalam medium air melalui mekanisme penstabilan sterik elektrostatik. Buburan SiC dengan kandungan pepejal yang tinggi (45vol.%) diperolehi, sepadan dengan kelikatan buburan 0.098Pa. s. (3) Surfaktan bukan ionik oktadesilamin polioksietilena eter (AC1830) dan polielektrolit anionik natrium polistirena sulfonat (PSS) digunakan sebagai pengubah suai untuk mengubah suai serbuk silikon karbida. Penjerapan AC1830 tidak terjejas oleh cas permukaan, boleh melindungi beberapa cas, dan boleh berfungsi sebagai tapak penjerapan untuk PSS, menggalakkan penjerapan PSS pada permukaan SiC. Menyediakan kelikatan 0.039Pa. s dan kandungan pepejal 50vol.% SiC buburan sesuai untuk pengacuan suntikan. Kaedah potensi Zeta menunjukkan bahawa titik isoelektrik (IEP) serbuk SiC yang diubah suai dengan kaedah ini beralih dengan ketara ke kiri. Eksperimen penyelesaian menunjukkan bahawa kestabilan serakan bertambah baik dengan ketara. Pengukuran sudut sentuhan menunjukkan pengubah suai berjaya menjerap pada permukaan serbuk dan menyediakan kumpulan hidrofilik, dengan itu meningkatkan kebolehbasahan serbuk. Keputusan ujian penjerapan menunjukkan bahawa model penjerapan isoterma dan kinetik PSS pada serbuk SiC dan serbuk SiC diubah suai AC1830 menepati model Langmuir dan model pseudo second order (PSO). Penjerapan AC1830 pada permukaan SiC meningkatkan kapasiti penjerapan PSS.
SAT NANO adalah salah satu pembekal terbaikserbuk silikon karbidadi China, kami boleh menawarkan saiz zarah 50nm, 100nm, 1-3um, jika anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila hubungi kami di sales03@satnano.com
