La modification superficielle depoudre de nitrure de siliciumest principalement obtenu grâce à des méthodes physiques et chimiques pour améliorer les propriétés physiques et chimiques departicules de nitrure de silicium.
La modification de la surface de la poudre peut réduire l'attraction mutuelle entre les particules de poudre, améliorer la dispersion de la poudre dans le milieu et améliorer la dispersibilité de la suspension de poudre. Dans le même temps, il est également possible d'améliorer l'activité de surface de la poudre de nitrure de silicium, d'augmenter la compatibilité des particules de poudre avec d'autres substances et ainsi de générer de nouvelles propriétés de la poudre.
Le grand principe demodification de surface des poudresest l'interaction entre les poudres et les modificateurs de surface pour améliorer la mouillabilité de la surface de la poudre et améliorer sa dispersion dans les milieux aqueux ou organiques.
1. Modification du revêtement de surface
La technologie de modification du revêtement de surface utilise les principes de l'adsorption physique ou de l'adsorption chimique pour fixer uniformément les matériaux de revêtement au corps revêtu, formant ainsi une couche de revêtement uniforme et complète sur sa surface. La couche de revêtement formée tout au long du processus de revêtement est généralement une monocouche.
La modification du revêtement est généralement divisée en revêtement inorganique et revêtement organique. Le revêtement inorganique fait principalement référence au dépôt d'oxydes ou d'hydroxydes appropriés sur la surface des particules céramiques pour modifier la poudre, mais uniquement en termes de propriétés physiques. Et le revêtement organique est la sélection de certaines substances organiques comme matériaux de revêtement, qui se lient aux groupes fonctionnels à la surface des particules de poudre et s'adsorbent sélectivement à la surface des particules de céramique, permettant ainsi à la poudre de présenter les propriétés d'une couche de revêtement.
SAT NANO ajoute de la zircone et de l'oxyde de terre rare, de l'oxyde d'yttrium, comme additifs de frittage pour recouvrir la surface du nitrure de silicium, ce qui entraîne une densité accrue et une meilleure ténacité à la rupture du nitrure de silicium modifié.
SAT NANO utilise la méthode de réduction thermique à l'alcool pour recouvrir la surface de la poudre de nitrure de silicium de ruthénium et caractérise la poudre par spectroscopie infrarouge, microscopie électronique à balayage et spectroscopie à dispersion d'énergie.
Cette technologie de modification a un faible coût, des étapes de méthode simples et un contrôle facile, mais l'effet après modification est souvent moyen.
2. Modification du traitement acido-basique de surface
Les procédés de moulage de céramique nécessitent généralement des boues céramiques pour atteindre une teneur élevée en solides et une faible viscosité, et la densité de charge à la surface de la poudre a un impact significatif sur la rhéologie et la dispersibilité de la boue de poudre. Les propriétés de charge superficielle des poudres céramiques peuvent être modifiées par des traitements de lavage (lavage acide et lavage alcalin). Comme son nom l'indique, cette méthode de modification consiste à mélanger et laver soigneusement la poudre de nitrure de silicium avec une série de solutions acides ou alcalines concentrées.
SAT NANO élimine efficacement les impuretés telles que Mg2+ et Ca2+ de la surface de la poudre de nitrure de silicium grâce à un traitement de lavage acide, modifiant ainsi la conductivité ionique de la suspension de poudre et les propriétés de la surface de la poudre.
SAT NANO a analysé le XPS de la poudre après le traitement de lavage acide et a constaté que le degré d'oxydation de surface de la poudre modifiée diminuait, que le point isoélectrique de la suspension de poudre augmentait et que la teneur maximale en matières solides de la suspension atteignait 55 %. Une suspension céramique capable de subir un processus de coulée a été préparée.
Dans le même temps, une certaine concentration de traitement alcalin peut également réagir avec la surface de la poudre céramique. Selon les recherches de Wang Yongming et al., le traitement de lavage alcalin peut réduire la teneur en groupes hydroxyles de silicium à la surface de la poudre de carbure de silicium, réduire son degré d'oxydation, modifier la répulsion électrostatique entre les particules et améliorer les propriétés rhéologiques de la boue.
3. Modification des dispersants
Le choix de dispersants appropriés ou la conception de nouveaux dispersants en fonction des différences entre les différents types de poudres céramiques joue un rôle clé dans l'amélioration de la teneur en matières solides des boues céramiques. Les types et les quantités de dispersants présentent des différences significatives dans leurs effets sur la modification des propriétés des céramiques.
Les dispersants ont généralement des structures à la fois hydrophiles et hydrophobes, et c'est précisément grâce à l'interaction entre leurs propres groupes d'eau hydrophiles et hydrophobes que la dispersibilité des boues céramiques est ajustée. Les types de dispersants comprennent des tensioactifs ou des électrolytes polymères, parmi lesquels les tensioactifs comprennent des tensioactifs cationiques et des tensioactifs anioniques.
Les électrolytes polymères comprennent l'acide polyéthylène sulfonique, l'acide polyacrylique, la polyéthylène pyridine, la polyéthylène imine, etc. Les dispersants peuvent subir des réactions d'adsorption avec la surface des poudres, y compris l'adsorption chimique et l'adsorption physique, en utilisant les forces d'interaction entre les particules (forces de Van der Waals, répulsion électrostatique) et le principe des effets potentiels d'encombrement stérique.
En termes d'ajout de dispersants, SAT NANO a préparé avec succès des boues de nitrure de silicium avec des teneurs en solides allant de 51 % à 55 % en utilisant de l'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH) et de l'hydroxyde de tétraéthylammonium (TEAH) comme additifs.
SAT NANO a étudié les effets de modification de plusieurs dispersants différents sur la surface de la poudre de nitrure de silicium. En mesurant le potentiel Zeta de la suspension de poudre modifiée, il a été constaté que l'ajout de polyacrylate d'ammonium est plus propice à la préparation d'une suspension de poudre de nitrure de silicium à haute teneur en solides.
4. Modification de l'hydrophobie de la surface
La modification de l'hydrophobie de surface est le processus de conversion des groupes hydroxyles présents dans les poudres céramiques en groupes hydrophobes, tels que les composés alkyle, alkyle à longue chaîne et organiques cycliques. Ces composés organiques présentent un fort effet hydrophobe lorsqu'ils sont combinés à la surface des poudres céramiques, permettant une meilleure dispersion dans le milieu de dispersion et réduisant le risque d'agglomération.
Lorsque le traitement de greffage de surface est effectué sur de la poudre de nitrure de silicium, les longues chaînes du polymère sont en contact avec la surface de la poudre, et les chaînes hydrophiles à l'autre extrémité s'étendent dans le milieu aqueux. Pendant tout le processus de dispersion, il existe à la fois des forces répulsives entre les particules de poudre et un obstacle stérique généré par les longues chaînes du polymère, ce qui entraîne un meilleur effet de dispersion de la suspension.
SAT NANO est l'un des meilleurs fournisseurs de poudre de nitrure de silicium en Chine, nous pouvons proposer des nanoparticules et des microns. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter à sales03@satnano.com
