Zarah seramik mempunyai pelbagai aplikasi dalam sains bahan, elektronik, kejuruteraan kimia, perubatan dan bidang lain, tetapi disebabkan tenaga permukaan yang tinggi dan ciri pengagregatan yang mudah, penyebaran sentiasa menjadi cabaran utama dalam menyediakan bahan seramik berprestasi tinggi. Artikel ini akan memperkenalkan jenis zarah seramik biasa dan mengesyorkan penyerakan yang sesuai untuk bahan seramik yang berbeza untuk meningkatkan kestabilan serakan dan prestasi pemprosesan.
Pertama. Pengelasan zarah seramik biasa
Zarah seramik boleh dibahagikan kepada oksida, karbida, nitrida, borida, dan lain-lain mengikut komposisi kimianya. Berikut adalah beberapa zarah seramik biasa dan aplikasinya:
1. Seramik oksida
Aluminium oksida (Al2O3): kekerasan tinggi, rintangan suhu tinggi, digunakan untuk bahan pelelas, bahan refraktori dan substrat elektronik.
ZrO2 (Zirkonia): Keliatan tinggi, digunakan untuk pemulihan pergigian, galas, sensor oksigen.
SiO2 (silikon dioksida): digunakan dalam salutan, pengisi, dan kaca optik.
TiO2 (titanium dioksida): fotokatalisis, pigmen, bahan pelindung matahari.
ZnO (Zink Oksida): Varistor, bahan antibakteria, agen penguat getah.
2. Seramik karbida
SiC (misai dan zarah silikon karbida): diperkukuh dan dikeraskan, sangat konduktif haba, tahan haus, digunakan dalam semikonduktor, pad brek dan komponen tahan suhu tinggi.
B4C (boron karbida): bahan superhard yang digunakan untuk perisai kalis peluru dan penyerap neutron dalam reaktor nuklear.
WC (tungsten karbida): alat pemotong aloi keras, mata gerudi.
3. seramik nitrida
Si3N4 (silikon nitrida): keliatan tinggi, pelincir sendiri, digunakan untuk galas dan komponen enjin.
AlN (aluminium nitrida): kekonduksian haba yang tinggi, penebat, digunakan untuk substrat pembungkusan elektronik.
BN (boron nitride): BN heksagon (pelincir), BN kubik (kelelas superhard).
4. seramik boride
TiB2 (titanium diboride): takat lebur tinggi, konduktif, digunakan sebagai bahan elektrod dan salutan tahan haus.
ZrB2 (zirkonium diborida): Seramik suhu ultra tinggi digunakan untuk bahan perlindungan haba aeroangkasa.
5. Seramik komposit/berfungsi
BaTiO3 (barium titanate): bahan ferroelektrik yang digunakan dalam kapasitor dan peranti piezoelektrik.
PZT (plumbum zirkonat titanat): seramik piezoelektrik yang digunakan dalam penderia dan transduser ultrasonik.
Kedua. Masalah penyebaran zarah seramik
Zarah seramik, disebabkan oleh tenaga permukaan yang tinggi dan saiz zarah yang kecil (terutamanya zarah skala nano), terdedah kepada penggumpalan, yang membawa kepada:
1.Peningkatan kelikatan buburan menjejaskan sifat reologinya.
2. Pensinteran yang tidak sekata mengurangkan sifat mekanikal produk seramik.
3. Penyerakan yang tidak sekata dalam salutan atau bahan komposit menjejaskan prestasi fungsi.
Oleh itu, memilih dispersant seramik yang sesuai adalah penting.
Ketiga. Pengelasan dan pemilihan penyebar seramik
Fungsi penyerap seramik adalah untuk mengurangkan daya van der Waals antara zarah dan meningkatkan kestabilan ampaian. Mengikut sifat kimianya, dispersan boleh dibahagikan kepada kategori berikut:
1. Penyerakan ionik
Sesuai untuk sistem berasaskan air, menstabilkan zarah melalui penolakan elektrostatik.
Jenis anionik (dengan cas negatif):
Sodium polyacrylate (PAAS): sesuai untuk seramik oksida seperti Al2O3, SiO3, ZrO2, dll.
Sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS): biasanya digunakan dalam seramik bukan oksida seperti SiC dan Si3N4.
Jenis kationik (dengan caj positif):
Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB): sesuai untuk zarah seramik bercas negatif (seperti sebahagian ZrO2).
2. Penyebar bukan ion
Sesuai untuk sistem pelarut organik, menstabilkan zarah melalui halangan sterik.
Polyvinylpyrrolidone (PVP): sesuai untuk seramik bukan oksida seperti SiC, AlN, BN, dll.
Polietilena glikol (PEG): sesuai untuk seramik berfungsi seperti BaTiO3 dan PZT.
Siri BYK (seperti BYK-110): sesuai untuk buburan seramik kandungan pepejal tinggi.
3. Ejen gandingan
Digunakan untuk meningkatkan keserasian antara seramik dan substrat organik, seperti:
Ejen gandingan silane (KH-550, KH-570): sesuai untuk seramik oksida seperti SiO2dan Al2O3.
Ejen gandingan ester titanium (NDZ-101): sesuai untuk seramik tenaga permukaan tinggi seperti SiC dan TiB2.
4. Penyebar polimer
Sesuai untuk zarah seramik nano untuk mengelakkan aglomerasi sekunder.
Asid poliakrilik (PAA): sesuai untuk nano ZrO2, TiO2, dll.
Polimetil metakrilat (PMMA): sesuai untuk seramik nitrida seperti Si3N4 dan AlN.
SAT NANO ialah pembekal serbuk seramik terbaik di China, jika anda mempunyai pertanyaan tentang seramik oksida seperti Al2O3, SiO3, ZrO2, sila hubungi kami di sales03@satnano.com
