对于由多种粉体组成的混合浆料来说,它们的分散要困难得多,这是由于不同粉体的表面性质互不相同,颗粒大小不同,稳定存在的pH值范围也各不相同,在液相中不仅同种颗粒间有作用力,不同颗粒间也存在相互作用力且更复杂。因此对分散单组分粉体适合的方法可能并不适合分散多组分粉体。
多组分粉体的分散一般从以下几个方面入手:
①在保证每种粉体均能稳定存在的条件下,选择一个适宜的pH值范围,在该范围内各种组分带同号电荷,依靠静电排斥作用实现多组分浆料的稳定分散;
②加入一种能在几种粉体表面发生较强吸附的分散剂,使每种粉体表面均带相同电荷,并形成一定厚度的吸附层,依靠颗粒间的静电位阻斥力来实现多组分体系的稳定;
③对不同粉体进行表面改性,使其具有相近的表面化学特性,从而实现多组分体系的稳定分散。
以下对上述三种方法分别进行介绍:
(1)静电排斥稳定
根据DLVO理论,在陶瓷粉体的水悬浮液中,通过调节pH值远离等电点可以保持体系的稳定。因此对多种粉体混合体系来说,从电位pH值曲线可以判断pH值在什 么范围内的体系可以保持稳定。例如,当pH值在4到7之间时,a-Al2O3与ZrQ2的混合粉体可以稳定分散在水介质中。而当pH>7时两种粉体带相反电荷,将会发生聚沉。最近的研究表明,通过控制体系的pH值,可以使SiC晶须均匀分散在Si3N4基体中。
(2)静电位阻稳定对多组分体系来说,各种组分的等电点位置不同,单靠静电稳定机理很难使其稳定。有时很难找到一个适宜的pH值范围。如果能选择一种适宜的分散剂,使每种粉体表面均带相同电荷,依靠颗粒间的静电斥力和分散剂吸附层的位阻作用来实现多组分体系的稳定是一种很好的方法,但前提是这种分散剂能在几种粉体表面发生较强的吸附。Fagerholm HB等以平均分子量为10000的木质磺酸盐为分散剂分散了Si3N4与ZrO2的混合浆料。在pH=10时,两种粉体吸附分散剂后均带较强的负电荷,分散剂产生的静电位阻作用,使混合浆料的流变性及分散性良好。组成为SiN4(68.4wt%)-ZrO2(31.6wt%)的混合浆料固含量可达37vol%。作者也曾用NH4PAA为分散剂,成功地制备了微米氧化铝与纳米氧化锆的复合二元浆料,并进一步运用凝胶浇注成型的方法获得了显微结构均匀的陶瓷素坯。
(3)粉体表面改性
对很多粉体来说,选择一种普遍适用的分散剂是不容易的。此时,可通过对不同粉体进行表面改性,使其具有相近的表面化学特性,从而实现多组分体系的稳定分散。作者曾采用异质絮凝法在碳纳米管表面包覆一层A12O3,再将这种表面改性的粉体与大量Al2O3粉体混合,获得了组分分布均匀的碳纳米管/A12O3复合粉体具体方法是:先在碳纳米管表面吸附聚乙烯亚胺(PEI)使之带正电,另在Al2O3粉体表面吸附PAA使之带负电,然后缓慢地将吸附了PAA的Al2O3粉体悬浮液加入吸附了PEI的CNTS悬浮液中,二者受静电引力的作用互相吸引, Al2O3粉体均匀包裹在碳纳米管的外壁。然后将这种包裹型粉体的悬浮液加入大量Al2O3粉体的悬浮液中,混合均匀后,固液分离,获得掺杂0.1wt%碳纳米管的Al2O3粉体。
将碳纳米管/氧化铝复合粉体进行放电等离子体烧结(SPS),1300℃烧结5min即可致密。碳纳米管在Al2O3基体中分散十分均匀。某些碳纳米管在材料断裂的过程中保持完好,而另一些则在断裂过程中被拉断或从基体中被牵拉出,这种牵拉作用可以大大提高AI2O3基体的断裂韧性。
上一条: 了解粉石英的物化性质及资源分布概况
下一条: 超细粉体制备中的高能球磨法是什么
相关新闻
- 氢氧化铝粉末表面改性机多少钱一台 定制化生产,不花冤枉钱
- 氢氧化铝粉末包覆改性多少钱 埃尔派是169个国家重点实验室合作伙伴
- 氢氧化铝粉末整形机包覆率多少 埃尔派拥有良好的企业文化
- 氢氧化铝粉末打散机价格 定制化生产,不花冤枉钱
- 氢氧化铝粉末表面改性产量多少 埃尔派专注粉体工程设备20年
- 氢氧化铝粉末整形机产量多少 埃尔派20年技术沉淀
- 氢氧化铝粉末改性机价格 埃尔派粉体改性机热销医药行业
- 氢氧化铝粉体改性生产线多少钱 埃尔派粉体改性机收割多行业好评
- 氢氧化铝改性机公司产量多少 埃尔派粉体改性机性能优质报价合理
- 氢氧化铝粉末改性机产量多少 埃尔派全力以赴打造智能化工厂
- 氢氧化铝粉末改性机多少钱一台 山东埃尔派打造新时代模范制造业
- 氢氧化铝改性工艺设备多少钱 埃尔派粉体改性机热销医药行业
- 氢氧化铝改性设备包覆率多少 埃尔派注重细节工艺以匠心打造高品质产品
- 氢氧化铝改性设备多少钱一台 埃尔派粉体改性机华中地区占有率高