Seramik parçacıkları malzeme bilimi, elektronik, kimya mühendisliği, tıp ve diğer alanlarda çok çeşitli uygulamalara sahiptir, ancak yüksek yüzey enerjileri ve kolay toplanma özellikleri nedeniyle dispersiyon, yüksek performanslı seramik malzemelerin hazırlanmasında her zaman önemli bir zorluk olmuştur. Bu makale, yaygın olarak kullanılan seramik parçacık türlerini tanıtacak ve dispersiyon stabilitesini ve işleme performansını iyileştirmek üzere farklı seramik malzemeler için uygun dispersanlar önerecektir.
Birinci. Yaygın seramik parçacıklarının sınıflandırılması
Seramik parçacıkları kimyasal bileşimlerine göre oksitlere, karbürlere, nitritlere, boritlere vb. ayrılabilir. Aşağıda bazı tipik seramik parçacıkları ve uygulamaları yer almaktadır:
1. Oksit seramikler
Alüminyum oksit (Al2O3): aşındırıcılar, refrakter malzemeler ve elektronik alt tabakalar için kullanılan yüksek sertlik, yüksek sıcaklık direnci.
ZrO2 (Zirkonya): Yüksek tokluk, diş restorasyonlarında, yataklarda, oksijen sensörlerinde kullanılır.
SiO2 (silikon dioksit): kaplamalarda, dolgularda ve optik camda kullanılır.
TiO2 (titanyum dioksit): fotokataliz, pigment, güneş koruyucu malzeme.
ZnO (Çinko Oksit): Varistör, antibakteriyel malzeme, kauçuk takviye maddesi.
2. Karbür seramikler
SiC (silisyum karbür kıllar ve parçacıklar): güçlendirilmiş ve sertleştirilmiş, termal olarak son derece iletken, aşınmaya dayanıklı, yarı iletkenlerde, fren balatalarında ve yüksek sıcaklığa dayanıklı bileşenlerde kullanılır.
B4C (bor karbür): nükleer reaktörlerde kurşun geçirmez zırh ve nötron emiciler için kullanılan süper sert bir malzeme.
WC (tungsten karbür): sert alaşımlı kesici aletler, matkap uçları.
3. Nitrür seramikleri
Si3N4 (silikon nitrür): yüksek tokluk, kendi kendini yağlayan, yataklar ve motor bileşenlerinde kullanılır.
AlN (alüminyum nitrür): elektronik ambalajlama yüzeyleri için kullanılan yüksek ısı iletkenliği, yalıtım.
BN (bor nitrür): altıgen BN (yağlayıcı), kübik BN (süper sert aşındırıcı).
4. Borür seramikleri
TiB2 (titanyum diborür): yüksek erime noktalı, iletken, elektrot malzemesi ve aşınmaya dayanıklı kaplama olarak kullanılır.
ZrB2 (zirkonyum diborür): Havacılık ve uzay termal koruma malzemeleri için kullanılan ultra yüksek sıcaklık seramiği.
5. Kompozit/fonksiyonel seramikler
BaTiO3 (baryum titanat): kapasitörlerde ve piezoelektrik cihazlarda kullanılan bir ferroelektrik malzeme.
PZT (kurşun zirkonat titanat): sensörlerde ve ultrasonik dönüştürücülerde kullanılan bir piezoelektrik seramik.
Saniye. Seramik parçacıklarının dağılım problemi
Seramik parçacıklar, yüksek yüzey enerjileri ve küçük parçacık boyutları nedeniyle (özellikle nano ölçekli parçacıklar), topaklanmaya eğilimlidir ve bu da aşağıdakilere yol açar:
1. Bulamacın viskozitesindeki artış reolojik özelliklerini etkiler.
2. Düzensiz sinterleme, seramik ürünlerin mekanik özelliklerini azaltır.
3.Kaplamalar veya kompozit malzemelerdeki eşit olmayan dağılım, işlevsel performansı etkiler.
Bu nedenle uygun seramik dağıtıcının seçilmesi çok önemlidir.
Üçüncü. Seramik dağıtıcıların sınıflandırılması ve seçimi
Seramik dağıtıcıların işlevi, parçacıklar arasındaki van der Waals kuvvetlerini azaltmak ve süspansiyon stabilitesini arttırmaktır. Kimyasal özelliklerine göre dağıtıcılar aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:
1. İyonik dağıtıcı
Su bazlı sistemler için uygundur, parçacıkları elektrostatik itme yoluyla stabilize eder.
Anyonik tip (negatif yüklü):
Sodyum poliakrilat (PAAS): Al2O3, SiO3, ZrO2 vb. gibi oksit seramikler için uygundur.
Sodyum dodesilbenzensülfonat (SDBS): SiC ve Si3N4 gibi oksit olmayan seramiklerde yaygın olarak kullanılır.
Katyonik tip (pozitif yüklü):
Heksadesiltrimetilamonyum bromür (CTAB): negatif yüklü seramik parçacıkları (kısmen ZrO2 gibi) için uygundur.
2. İyonik olmayan dağıtıcılar
Organik solvent sistemleri için uygundur, parçacıkları sterik engelleme yoluyla stabilize eder.
Polivinilpirolidon (PVP): SiC, AlN, BN vb. gibi oksit olmayan seramikler için uygundur.
Polietilen glikol (PEG): BaTiO3 ve PZT gibi fonksiyonel seramikler için uygundur.
BYK serisi (BYK-110 gibi): yüksek katı içerikli seramik çamurları için uygundur.
3. Bağlantı maddesi
Seramikler ve organik yüzeyler arasındaki uyumluluğu geliştirmek için kullanılır, örneğin:
Silan birleştirme maddeleri (KH-550, KH-570): SiO2 ve Al2O3 gibi oksit seramikler için uygundur.
Titanyum ester bağlama maddesi (NDZ-101): SiC ve TiB2 gibi yüksek yüzey enerjili seramikler için uygundur.
4. Polimer dağıtıcı
İkincil topaklanmayı önlemek için nano seramik parçacıklarına uygundur.
Poliakrilik asit (PAA): nano ZrO2, TiO2 vb. için uygundur.
Polimetil metakrilat (PMMA): Si3N4 ve AlN gibi nitrür seramikleri için uygundur.
SAT NANO, Çin'deki en iyi seramik tozu tedarikçisidir. Al2O3, SiO3, ZrO2 gibi oksit seramiklerle ilgili sorularınız varsa lütfen sales03@satnano.com adresinden bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
