Quelles sont les meilleures méthodes pour la modification de la poudre de carbure de silicium ?

Après pulvérisation mécanique, poudre de carbure de silicium ultrafin a généralement des formes de particules irrégulières. En raison de sa petite taille de particule et de sa haute énergie de surface, les particules de poudre ont tendance à agglomérer, ce qui entraîne une mauvaise dispersion. Cela nuit aux processus ultérieurs de moulage et de frittage céramique. Par conséquent, la modification de surface une modification de la poudre de carbure de silicium ultrafin est requise pour améliorer sa dispersion et sa stabilité, renforçant ainsi ses performances de moulage.

Il existe diverses méthodes de modification de surface. Les méthodes les plus couramment utilisées sont la modification par revêtement de surface et la modification chimique de surface.

Modification de revêtement de surface

Revêtement de surface modification impliquent de mélanger la poudre ultrafine avec des modificateurs dans un rapport spécifique dans de l'eau ou des milieux organiques. Ce mélange est agité à l'aide d'un agitateur magnétique ou d'un broyeur à billes pendant un certain temps. Le modificateur s'adsorbe sur la surface des particules par des liaisons hydrogène, des forces électrostatiques ou d'autres interactions, formant un revêtement monolayer ou multilayer.
La couche de revêtement augmente la répulsion électrostatique ou la barrière stérique entre les particules, réduisant ainsi l'agglomération. Elle améliore également la stabilité de dispersion de la poudre céramique dans l'eau ou les milieux organiques.
La différence clé entre la modification par revêtement de surface et la modification chimique de surface réside dans le fait que le modificateur subit une adsorption chimique ou des réactions chimiques avec la surface de la poudre. La modification par revêtement de surface convient à presque toutes les poudres inorganiques. Les modificateurs couramment utilisés incluent des matériaux inorganiques, des tensioactifs et des dispersants.

• Surfactants
  Les tensioactifs sont des substances amphiphiles composées de parties hydrophobes non polaires et d'autres polaires hydrophiles. Ils possèdent des propriétés telles qu'une bonne activité de surface, une mouillabilité et la capacité de réduire la tension de surface. Ces caractéristiques rendent les tensioactifs efficaces comme dispersants pour les particules de poudre ultrafine.
• Dispersants
  Les électrolytes à petite molécule, tels que l'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH) et l'acide citrique (AC), sont couramment utilisés comme dispersants. Ils stabilisent principalement la poudre céramique par des mécanismes électrostatiques. Lorsqu'ils sont adsorbés sur la surface des particules, ces dispersants modifient le point isoélectrique de la particule et augmentent son potentiel zêta, renforçant ainsi la répulsion électrostatique entre les particules.

Modification chimique de surface

La modification chimique de surface implique des réactions chimiques ou une adsorption chimique entre le modificateur et les groupes fonctionnels à la surface de la poudre. Cela conduit à ce que le modificateur soit greffé ou enrobé sur la surface de la poudre, améliorant ses propriétés de surface.
La modification chimique de surface comprend principalement la polymérisation par greffage de surface et la modification par agent de couplage.

La polymérisation par greffage de surface attache des polymères à la surface des poudres inorganiques. La barrière d'espace produite par le polymère supprime l'agglomération, améliorant la dispersion de la poudre. La caractéristique distinctive de la polymérisation par greffage de surface est que le polymère greffé sur la surface de la poudre est synthétisé lors du processus de modification.

Les agents de couplage à base de silane sont largement utilisés pour la modification de surface des poudres céramiques. Ils sont simples et efficaces. Les agents de couplage à base de silane sont particulièrement adaptés pour modifier des poudres céramiques avec des groupes hydroxyles, car ces groupes peuvent réagir avec les produits d'hydrolyse du silane pour former des liaisons covalentes. Par conséquent, les agents de couplage à base de silane sont parmi les rares modificateurs pouvant réagir chimiquement avec la surface du carbure de silicium.

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