¿Cuáles son los mejores métodos para la modificación del polvo de carburo de silicio?

Después pulverización mecánica, polvo de carburo de silicio ultrafino típicamente tiene formas de partículas irregulares. Debido a su pequeño tamaño de partícula y alta energía superficial, las partículas de polvo son propensas a la aglomeración, lo que resulta en una mala dispersión. Esto es perjudicial para los procesos posteriores de moldeo y sinterización cerámica. Por lo tanto, modificación superficial se requiere un tratamiento de ultrafino del polvo de carburo de silicio para mejorar su dispersión y estabilidad, aumentando su rendimiento de moldeo.

Existen varios métodos para la modificación de superficie. Los métodos más utilizados son la modificación por recubrimiento superficial y la modificación química superficial.

Modificación de recubrimiento superficial

Recubrimiento superficial la modificación implica mezclar polvo ultrafino con modificadores en una proporción específica en agua o medios orgánicos. Esta mezcla se agita usando un agitador magnético o un molino de bolas durante un tiempo determinado. El modificador se adsorbe en la superficie de las partículas mediante enlaces de hidrógeno, fuerzas electrostáticas u otras interacciones, formando un recubrimiento monolátero o multilátero.
La capa de recubrimiento aumenta la repulsión electrostática o la impedancia estérica entre las partículas, reduciendo la aglomeración. También mejora la estabilidad de dispersión del polvo cerámico en agua o medios orgánicos.
La diferencia clave entre la modificación por recubrimiento superficial y la modificación química superficial es si el modificador sufre una adsorción química o reacciones químicas con la superficie del polvo. La modificación por recubrimiento superficial es adecuada para casi todos los polvos inorgánicos. Los modificadores comunes utilizados en el recubrimiento superficial incluyen materiales inorgánicos, surfactantes y dispersantes.

• Surfactantes
  Los surfactantes son sustancias anfifílicas compuestas por partes hidrofóbicas no polares y partes hidrofílicas polares. Poseen propiedades como buena actividad superficial, humectabilidad y la capacidad de reducir la tensión superficial. Estas características hacen que los surfactantes sean dispersantes efectivos para partículas de polvo ultrafino.
• Dispersantes
  Electrolitos de moléculas pequeñas, como el hidróxido de tetrametilamonio (TMAH) y el ácido cítrico (CA), se utilizan comúnmente como dispersantes. Principalmente estabilizan el polvo cerámico mediante mecanismos electrostáticos. Cuando se adsorben en la superficie de las partículas, estos dispersantes alteran el punto isoeléctrico de la partícula y aumentan su potencial zeta, mejorando así la repulsión electrostática entre partículas.

Modificación química superficial

La modificación química superficial implica reacciones químicas o adsorción química entre el modificador y los grupos funcionales en la superficie del polvo. Esto resulta en que el modificador se grafta o recubre en la superficie del polvo, mejorando sus propiedades superficiales.
La modificación química superficial incluye principalmente la polimerización por grafting en la superficie y la modificación con agentes acoplantes.

La polimerización por grafting en la superficie une polímeros a la superficie de polvos inorgánicos. La impedancia espacial producida por el polímero suprime la aglomeración, mejorando la dispersión del polvo. La característica distintiva de la polimerización por grafting en la superficie es que el polímero graftado en la superficie del polvo se sintetiza durante el proceso de modificación.

Los agentes acoplantes de silano se utilizan ampliamente para la modificación superficial de polvos cerámicos. Son simples y efectivos. Los agentes acoplantes de silano son particularmente adecuados para modificar polvos cerámicos con grupos hidroxilo, ya que estos grupos pueden reaccionar con los productos de hidrólisis del silano para formar enlaces covalentes. Por lo tanto, los agentes acoplantes de silano son uno de los pocos modificadores que pueden reaccionar químicamente con la superficie del polvo de carburo de silicio.

Polvo épico

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