Après broyage mécanique, poudre de silicium ultrafine Ses particules présentent des formes irrégulières. Du fait de leur petite taille et de leur énergie de surface élevée, elles s'agglomèrent facilement. Il en résulte une mauvaise dispersion, défavorable au formage et au frittage de la céramique. Par conséquent, le carbure de silicium est utilisé. modification de la surface est nécessaire. Cela améliore la dispersion et la stabilité de la poudre. Cela améliore également les performances de formage de la poudre. Il existe de nombreuses méthodes de modification de surface. Parmi elles, revêtement modification et surface chimique Les modifications sont largement appliquées.
Modification du revêtement de surface
La modification des revêtements de surface consiste à mélanger des poudres ultrafines avec un modificateur dans un rapport spécifique, dans de l'eau ou un milieu organique. Après agitation magnétique ou broyeur à billes pendant une période de temps déterminée, le modificateur adhère à la surface des particules par des interactions telles que la liaison hydrogène ou l'attraction électrostatique, formant un revêtement monocouche ou multicouche.
Ce revêtement améliore la répulsion électrostatique ou stérique entre les particules, réduisant ainsi l'agglomération des poudres. Il améliore également la stabilité de la dispersion des poudres céramiques dans l'eau ou les milieux organiques.
La principale différence entre la modification des revêtements de surface et la modification chimique réside dans le fait que le modificateur subit une adsorption chimique ou une réaction chimique avec la surface de la poudre. La modification des revêtements de surface s'applique à la quasi-totalité des poudres inorganiques. Parmi les modificateurs couramment utilisés figurent les substances inorganiques, les tensioactifs et les dispersants.
tensioactifs
Les tensioactifs sont des substances amphiphiles dont les molécules sont constituées d'une partie apolaire et hydrophobe et d'une partie polaire et hydrophile. De ce fait, ils possèdent de nombreuses propriétés, telles qu'une excellente activité de surface, une excellente mouillabilité, une réduction de la tension superficielle et une adsorption aux interfaces. Ces propriétés en font des dispersants efficaces pour les poudres ultrafines.
Dispersants
Des électrolytes à petites molécules tels que l'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH) et l'acide citrique (AC) sont souvent utilisés. Ils stabilisent les poudres céramiques principalement par des mécanismes électrostatiques. Adsorbés à la surface des particules, ils déplacent le point isoélectrique et augmentent le potentiel zêta. Cela renforce la répulsion électrostatique entre les particules.
Produits chimiques de surface Modification
La modification chimique de surface implique une réaction chimique ou une adsorption entre le modificateur et les groupes fonctionnels de surface. Le modificateur se dépose ou se greffe sur la surface des particules, améliorant ainsi les propriétés de surface de la poudre.
Les principales méthodes comprennent la modification par polymérisation par greffage et la modification par agent de couplage. Lors de la polymérisation par greffage, les polymères sont liés de manière covalente à la surface de la poudre. L'encombrement stérique du polymère empêche l'agglomération des particules.
La dispersion de la poudre est ainsi améliorée. La principale caractéristique réside dans la synthèse du polymère lors du processus de modification.
Les agents de couplage silane sont les plus couramment utilisés et sont largement utilisés comme modificateurs de surface pour les poudres céramiques. Ils offrent des avantages tels que la simplicité et l'efficacité. Ils sont particulièrement adaptés à la modification des poudres céramiques présentant des groupes hydroxyles à leur surface. En effet, ces groupes réagissent avec les produits d'hydrolyse du silane pour former des liaisons covalentes. Par conséquent, les agents de couplage silane sont parmi les rares modificateurs capables de réagir chimiquement avec la surface des poudres de SiC.
Poudre épique
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