polvo de sicEs un material ampliamente utilizado en diversas aplicaciones, como dispositivos electrónicos, recubrimientos y compuestos. Sin embargo, su aglomeración y dispersión inadecuada en medios acuosos limitan su eficacia. Por tanto, las técnicas de modificación de superficies son fundamentales para potenciar las propiedades del polvo de SiC. Este artículo analiza dos métodos para la modificación de la superficie del polvo de SiC ultrafino: modificación PDADMAC y PSS y modificación del tensioactivo AC1830.
Método de modificación de PDADMAC y PSS
El método de modificación PDADMAC y PSS implica el uso de polielectrolitos catiónicos y aniónicos para modificar la superficie del polvo de SiC. El proceso implica agitar el polvo de SiC en agua desionizada con PDADMAC o PSS durante 6 horas, seguido de una centrifugación a 3500 rpm durante 10 minutos. El polvo de SiC modificado resultante se seca a 90 ℃ durante 12 horas para obtener polvo de SiC modificado con polielectrolito.
Método de modificación del tensioactivo AC1830
El método de modificación del tensioactivo AC1830 implica el uso de un agente tensioactivo no iónico, AC1830, en combinación con PSS para modificar la superficie del polvo de SiC. El proceso implica agitar polvo de SiC en agua desionizada durante 0 a 6 horas con AC1830 y PSS a una concentración de 0,1 a 1,5 % en peso (basado en la masa de polvo de SiC). La suspensión resultante se centrifuga a 3500 rpm durante 5 minutos para eliminar el exceso de tensioactivo. El precipitado se redispersa en agua desionizada y se centrifuga nuevamente. El polvo de SiC modificado se seca a 90 ℃ durante 12 horas y luego se muele para obtener polvo de SiC modificado con AC1830 y PSS.
Pruebas y Caracterización
El polvo de SiC modificado se caracterizó utilizando diversas técnicas, como microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD), distribución del tamaño de partículas, viscosidad de la suspensión, contenido de sólidos y potencial Zeta. Las imágenes SEM indicaron que el polvo de SiC modificado tenía una distribución de tamaño de partícula más uniforme en comparación con el polvo de SiC no modificado. El análisis XRD no mostró cambios significativos en la estructura cristalina del polvo de SiC modificado, lo que indica que el proceso de modificación no afectó la estructura cristalina del polvo de SiC. La viscosidad de la suspensión aumentó al aumentar el contenido de sólidos y la concentración de surfactante. El potencial Zeta fue negativo para el polvo de SiC modificado con PDADMAC/PSS y AC1830, lo que indica la presencia de cargas negativas en la superficie del polvo de SiC modificado.
Efecto de modificación: (1) PDADMAC se adsorbe en la superficie de partículas de SiC mediante interacción de atracción electrostática. Debido a la alta afinidad de la adsorción entre los dos, la configuración de adsorción de PDADMAC en la superficie de SiC es plana, y la cantidad de adsorción, la configuración de adsorción y el efecto de modificación no cambian con el cambio de peso molecular. El valor de pH modificado es 11, la cantidad agregada es 0,24% en peso, la temperatura es 90 ℃ y el tiempo de modificación es 6 horas. Debido a que la adsorción de PDADMAC hace que la carga en la superficie del SiC se invierta, el polvo de SiC modificado se disuelve en un medio acuoso para ajustar el valor del pH a 3, y el polvo de SiC modificado se dispersa uniformemente en un medio acuoso a través del mecanismo de estabilización estérica electrostática. y se prepara un 50% en volumen de suspensión de SiC con una viscosidad de 0,138 Pa. s bajo contenido de fase sólida. (2) El poliestireno sulfonato de sodio (PSS) se adsorbe en la superficie de las partículas de SiC mediante enlaces de hidrógeno y fuerzas de van der Waals. Debido a la interacción electrostática repulsiva entre los dos, la configuración de adsorción del PSS en la superficie de SiC es circular y tiene forma de cola, y a medida que aumenta el peso molecular del PSS, su configuración circular en la superficie de las partículas de SiC se expande y la capacidad de adsorción aumenta. y el efecto de modificación mejora. Usando PSS con un peso molecular de Mw=1.000.000, el valor del pH no se ajusta durante el proceso de modificación. La cantidad agregada es 0,3% en peso, la temperatura es 90 ℃ y el tiempo de modificación es 6 horas. El polvo de SiC modificado se disolvió en el medio acuoso y el valor del pH se ajustó a 11. El polvo de SiC modificado se dispersó uniformemente en el medio acuoso a través del mecanismo de estabilización estérica electrostática. Se obtuvo una suspensión de SiC con un alto contenido de sólidos (45% en volumen), correspondiente a una viscosidad de la suspensión de 0,098 Pa. s. (3) Se utilizaron tensioactivos no iónicos éter de polioxietileno de octadecilamina (AC1830) y polielectrolito sulfonato de poliestireno sódico (PSS) aniónico como modificadores para modificar el polvo de carburo de silicio. La adsorción de AC1830 no se ve afectada por las cargas superficiales, puede proteger algunas cargas y puede servir como sitio de adsorción para PSS, promoviendo la adsorción de PSS en la superficie de SiC. Se preparó una viscosidad de 0,039Pa. s y un contenido sólido de 50% en volumen de suspensión de SiC adecuada para moldeo por inyección. El método del potencial Zeta indica que el punto isoeléctrico (IEP) del polvo de SiC modificado mediante este método se desplaza significativamente hacia la izquierda. El experimento de asentamiento muestra que la estabilidad de la dispersión mejora significativamente. La medición del ángulo de contacto muestra que el modificador se adsorbe con éxito en la superficie del polvo y proporciona grupos hidrófilos, mejorando así la humectabilidad del polvo. Los resultados de la prueba de adsorción indican que los modelos de adsorción isotérmica y cinética de PSS en polvo de SiC y polvo de SiC modificado AC1830 se ajustan al modelo de Langmuir y al modelo de pseudo segundo orden (PSO). La adsorción de AC1830 en la superficie de SiC mejoró la capacidad de adsorción del PSS.
SAT NANO es uno de los mejores proveedores depolvo de carburo de silicioEn China, podemos ofrecer tamaños de partículas de 50 nm, 100 nm y 1-3 um. Si tiene alguna consulta, no dude en contactarnos en sales03@satnano.com.
