Поверхнево-активна речовина може покращити властивості ультрадисперсного порошку

2021-02-25 23:50:08

З безперервним прогресом керамічної промисловості, як того вимагає час, з’являються високоефективна та якісна побутова кераміка, будівельна та санітарна кераміка, тонка кераміка, пориста кераміка, суперпластична кераміка та нанокерамічні композити, серед яких важливу роль відіграють керамічні добавки.

Молекулярно-впорядковані агрегати поверхнево-активних речовин широко використовуються в різних галузях промисловості завдяки їх різноманітним практичним функціям, таким як емульгування, солюбілізація, змочування, адсорбція, проникнення, дисперсія, піногасіння, згущення та змащування. Його використовували у виробництві традиційної та спеціальної кераміки в керамічній промисловості. Підготовка кераміки зазвичай має такі процеси: приготування порошку, змішування порошку, формування, глазурування та спікання, кожен крок впливає на якість керамічних виробів. Поверхнево-активна речовина може покращити агломерацію найдрібнішого порошку, однорідність глазурі та продуктивність суспензії. Він став основною добавкою в сучасній керамічній промисловості.

Для того, щоб зробити кераміку певними особливими функціями, люди розробляють частинки керамічного порошку, щоб наділити їх деякими фізичними та хімічними властивостями та задовольнити потреби у виготовленні нових керамічних матеріалів, нових структур і нових продуктів із дивними властивостями. Надтонкий керамічний порошок є тенденцією високопродуктивного синтезу керамічного порошку, але його величезна поверхнева енергія та поверхневий ефект легко спричинити явище агломерації та втратити свої переваги, як правило, потрібно провести модифікацію поверхні. Модифікація поверхні керамічного порошку полягає в обробці поверхні порошку фізичними або хімічними методами, щоб цілеспрямовано змінити фізичні та хімічні властивості поверхні порошку, щоб ефективно запобігти агломерації порошку. Після модифікації кристалічна структура, функціональні групи, поверхнева енергія, змочуваність поверхні, електричні властивості, поверхнева адсорбція та дисперсія будуть змінені внаслідок зміни властивостей поверхні, що може задовольнити потреби сучасних керамічних матеріалів, технології та властивостей. Методи модифікації включають метод покриття, метод реакції осадження, метод хімії поверхні та метод механохімії.

Поверхнева хімічна модифікація полягає у покритті поверхні керамічних частинок шляхом хімічної реакції або хімічної адсорбції між поверхнево-активною речовиною та поверхнею керамічних частинок, щоб зробити поверхню частинок органічною та завершити модифікацію поверхні.

Після обробки нерегулярного або агломерованого порошку SiC поверхнево-активною речовиною довгий молекулярний ланцюг поверхнево-активної речовини адсорбується на поверхневих дефектах і зважених зв’язках частинок, що прискорює розпад великих частинок або агломерованих частинок і покращує дисперсію частинок SiC.

Zhou Jigao використовував адипінову кислоту та стеаринову кислоту для модифікації поверхні наноцирконієвого керамічного порошку. Карбоксильна група (-COOH) у стеариновій кислоті реагує з гідроксильною групою (-OH) на поверхні нанорозмірних частинок цирконію, що подібно до реакції етерифікації кислоти та спирту, і утворює моношар на поверхні нанорозмірних частинок цирконію. Після модифікації поверхні нанорозмірний цирконієвий керамічний порошок змінюється з полярного на неполярний. У той же час, завдяки адсорбції моношару на поверхні порошку, сила взаємодії між порошками (включаючи міжмолекулярну силу та механічну шарнірну силу) зменшується, тобто опір тертю потоку порошку зменшується, тому плинність порошку покращується.