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基本信息

项目名称:
β-sic超细粉体表面改性研究
小类:
能源化工
简介:
亚微米级特别是纳米级,陶瓷粉体其表面活性大,极易团聚,在成型过程中难以实现高均匀分散,从而使最后烧成材料的性能下降。而通过表面改性的方法不仅可以改变超细粉体颗粒表面的物理化学性质,控制粉体的团聚状态,改善其分散特性,起到减水降粘的作用,还能通过选择不同的改性剂陶瓷浆料的流变特性,从而可以使粉体颗粒在成型过程中均匀分散。
详细介绍:
碳化硅粉体作为一种高性能粉体,其高硬度,高强度,耐腐蚀,耐高温等优异性能许多业内人士所认可。其中β-sic超细粉体更具潜在的应用价值。随着陶瓷制造技术和粉体的超细颗粒技术的不断发展,人们利用超细粉体独特的“体积效应”和“表面效应”,制造出一系列用一般传统意义上的颗粒粉体无法制得的新型陶瓷材料。但是,由于亚微米级特别是纳米级,陶瓷粉体其表面活性大,极易团聚,在成型过程中难以实现高均匀分散,从而使最后烧成材料的性能下降。而通过表面改性的方法不仅可以改变超细粉体颗粒表面的物理化学性质,控制粉体的团聚状态,改善其分散特性,起到减水降粘的作用,还能通过选择不同的改性剂陶瓷浆料的流变特性,从而可以使粉体颗粒在成型过程中均匀分散。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

本课题就从表面改性和颗粒级配入手对本实验室现有的β-SiC进行研究,以提高粉体在以水为介质的悬浮体当中的分散性、稳定性。制备高固相含量低粘度的β­SiC浆料,达到成型过程中对浆料性能的要求,获得高致密的坯体,从而提高β-SiC陶瓷制品的性能。

科学性、先进性及独特之处

1)采用新工业生产方法合成的β-SiC为微粉; 2)表面改性和颗粒级配共同提高浆料的固含量 3)表面有机改性不仅可以改善粉体的表面性能,而且有机物在烧结时分解破坏,不会在材料中引入杂质,正为此技术的优点。

应用价值和现实意义

首先,为达到市场所需求的细粉体,需要对sic粉体进行分级,分散却是分级的前提,有必要研究β-sic微粉在液相介质中的分散性。 其次,对粉体表面进行疏水化处理,使其完全疏水。 最后,提高粉体的流动性,使粉体具有类似“液体”一样的流动性。不仅改善β-sic粉体的外观,而且有助于制备致密的β-sic陶瓷素坯;为制备高致密度和高性能的β-sic陶瓷制品做基。

学术论文摘要

本文以粉体流动性综合指数为指标,通过偶联剂表面包覆的方法对β-SiC超细粉体进行了表面改性,研究了不同改性工艺参数对β-SiC超细粉体改性的影响,并对包覆后的粉体进行了粒度测试、红外测试、形貌测试、沉降测试、润湿性测试和XRD测试。研究结果表明:温度为95℃,反应时间为4h,偶联剂添加量为10wt%时,改性效果最好。休止角由原来的54.56°减小到42.8°,流动性较好。

获奖情况

鉴定结果

已取得预期成果,可用于工业大规模生产

参考文献

β-SiC,超细粉体,表面改性,流动性,分散性

同类课题研究水平概述

国内外陶瓷粉体的表面改性主要有以下几种方法: 1)酸洗提纯 2)无机改性 3)有机改性
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