สารลดแรงตึงผิวสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของผงอัลตราไฟน์ได้

2021-02-25 23:50:08

ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมเซรามิก เซรามิกในครัวเรือนที่มีประสิทธิภาพสูงและคุณภาพสูง เซรามิกสำหรับการก่อสร้างและสุขาภิบาล เซรามิกเนื้อดี เซรามิกที่มีรูพรุน เซรามิกซุปเปอร์พลาสติก และคอมโพสิตนาโนเซรามิก จะเกิดขึ้นตามเวลาที่ต้องการ ซึ่งสารเติมแต่งเซรามิกมีบทบาทสำคัญ

สารลดแรงตึงผิวตามคำสั่งโมเลกุลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีฟังก์ชั่นการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การทำอิมัลชัน การละลาย การเปียก การดูดซับ การซึมผ่าน การกระจายตัว การสลายฟอง การทำให้หนาขึ้น และการหล่อลื่น มันถูกใช้ในการผลิตเซรามิกแบบดั้งเดิมและเซรามิกพิเศษในอุตสาหกรรมเซรามิก การเตรียมเซรามิกโดยทั่วไปมีกระบวนการดังต่อไปนี้ การเตรียมผง การผสมผง การปั้น การเคลือบ และการเผาผนึก แต่ละขั้นตอนจะส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์เซรามิก สารลดแรงตึงผิวสามารถปรับปรุงการรวมตัวกันของผงพิสิฐ ความสม่ำเสมอของการเคลือบ และประสิทธิภาพของสารละลาย มันได้กลายเป็นสารเติมแต่งหลักในอุตสาหกรรมเซรามิกสมัยใหม่

เพื่อให้เซรามิกมีหน้าที่พิเศษบางอย่าง ผู้คนจึงออกแบบอนุภาคผงเซรามิกเพื่อให้มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี และตอบสนองความต้องการในการเตรียมวัสดุเซรามิกใหม่ โครงสร้างใหม่ และผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติแปลก ๆ ผงเซรามิก Superfine เป็นแนวโน้มของการสังเคราะห์ผงเซรามิกประสิทธิภาพสูง แต่พลังงานพื้นผิวขนาดใหญ่และผลกระทบของพื้นผิวนั้นง่ายต่อการทำให้เกิดปรากฏการณ์การรวมตัวกัน และสูญเสียข้อดีของมัน โดยปกติจะต้องดำเนินการปรับเปลี่ยนพื้นผิว การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงเซรามิกคือการบำบัดพื้นผิวของผงโดยวิธีทางกายภาพหรือทางเคมี เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพื้นผิวผงโดยตั้งใจ เพื่อป้องกันการรวมตัวกันของผงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลังจากการดัดแปลง โครงสร้างผลึก กลุ่มฟังก์ชัน พลังงานพื้นผิว ความสามารถในการเปียกของพื้นผิว สมบัติทางไฟฟ้า การดูดซับพื้นผิว และการกระจายตัวจะเปลี่ยนไปเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพื้นผิว ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของวัสดุ เทคโนโลยี และคุณสมบัติเซรามิกที่ทันสมัย วิธีการดัดแปลงรวมถึงวิธีการเคลือบ วิธีปฏิกิริยาการตกตะกอน วิธีเคมีพื้นผิว และวิธีการกลศาสตร์

การดัดแปลงทางเคมีของพื้นผิวคือการครอบคลุมพื้นผิวของอนุภาคเซรามิกโดยปฏิกิริยาเคมีหรือการดูดซับทางเคมีระหว่างสารลดแรงตึงผิวและพื้นผิวของอนุภาคเซรามิก เพื่อทำให้พื้นผิวของอนุภาคอินทรีย์และการปรับเปลี่ยนพื้นผิวเสร็จสมบูรณ์

หลังจากที่ผง SiC ที่ไม่สม่ำเสมอหรือเกาะเป็นก้อนได้รับการบำบัดด้วยสารลดแรงตึงผิว สายโซ่โมเลกุลยาวของสารลดแรงตึงผิวจะถูกดูดซับบนข้อบกพร่องที่พื้นผิวและพันธะแขวนลอยของอนุภาค ซึ่งช่วยเร่งการสลายตัวของอนุภาคขนาดใหญ่หรืออนุภาคที่เกาะเป็นก้อน และปรับปรุงการกระจายตัวของอนุภาค SiC

Zhou Jigao ใช้กรดอะดิปิกและกรดสเตียริกเพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผงเซรามิกนาโนเซอร์โคเนีย กลุ่มคาร์บอกซิล (- COOH) ในกรดสเตียริกทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิล (- OH) บนพื้นผิวของอนุภาคเซอร์โคเนียขนาดนาโน ซึ่งคล้ายกับปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของกรดและแอลกอฮอล์ และก่อตัวเป็นชั้นเดียวบนพื้นผิวของอนุภาคเซอร์โคเนียขนาดนาโน หลังจากการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ผงเซรามิกเซอร์โคเนียขนาดนาโนจะเปลี่ยนจากขั้วเป็นไม่มีขั้ว ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการดูดซับของชั้นเดียวบนพื้นผิวผง แรงปฏิกิริยาระหว่างผง (รวมถึงแรงระหว่างโมเลกุลและแรงบานพับเชิงกล) จะลดลง นั่นคือ ความต้านทานแรงเสียดทานของการไหลของผงลดลง ดังนั้นความลื่นไหลของผงจึงดีขึ้น