碳化硅粉體表面改性及其漿料流變性能研究.pdf

1、碳化硅具有硬度高，耐氧化,耐腐蝕和優(yōu)異的抗蠕變抗斷裂等性能，廣泛應(yīng)用于功能陶瓷、耐火材料、高級(jí)磨料和增強(qiáng)材料等領(lǐng)域。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的陶瓷制品，成型的關(guān)鍵在于制備高固相含量低黏度均一穩(wěn)定的陶瓷漿料。因此，本文從工程化應(yīng)用角度出發(fā)，選取國(guó)產(chǎn)碳化硅粉體，采用不同的改性劑和改性方法，通過表面改性技術(shù)，改變粉體表面的化學(xué)物理性質(zhì)，提高粉體表面的雙電層厚度，改善漿料的流變性能，提高漿料穩(wěn)定性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴甘氨酸鈉與羧甲基纖維素鈉

2、對(duì)碳化硅表面改性：采用球磨工藝對(duì)酸洗去雜質(zhì)離子后的碳化硅粉體表面進(jìn)行改性，研究了改性劑濃度、球磨時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)改性效果的影響，分別配制了不同濃度的改性劑溶液，通過球磨將配置的改性劑均勻的修飾在用1wt％鹽酸酸洗后的粉體表面。通過zeta電位儀測(cè)定其漿料的穩(wěn)定性，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定漿料的流變曲線，確定最佳工藝條件。結(jié)果表明：羧甲基纖維素鈉可顯著提高碳化硅漿料的穩(wěn)定性，漿料粘度相對(duì)于未改性粉體有明顯降低。甘氨酸鈉與羧甲基纖維素鈉添加量為1.

3、5wt‰與0.6wt‰時(shí)改性效果最佳。⑵硅烷偶聯(lián)劑對(duì)碳化硅表面改性：用甲苯做溶劑，分別采用甲基三甲氧基硅烷、KH-550、KH-560、KH-570對(duì)鹽酸處理后的碳化硅粉體進(jìn)行表面改性。結(jié)果表明：碳化硅粉體改性后漿料粘度明顯降低，改性劑穩(wěn)定結(jié)合在碳化硅粉體表面。四種偶聯(lián)劑中KH-560表面改性效果最佳，1wt‰的添加量可起到很好的改性效果，改性后粉體的漿料粘度最低，且穩(wěn)定性較好。⑶乙醇溶劑對(duì)球磨工藝產(chǎn)生的影響：以乙醇為溶劑，研究球磨過程

4、中有機(jī)溶劑對(duì)碳化硅粉體表面產(chǎn)生的作用，探討其作用機(jī)理及對(duì)漿料流變性能產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明：用乙醇作溶劑球磨后的碳化硅粉體所制備的漿料，粘度明顯降低。⑷MA101改性劑對(duì)碳化硅表面改性：采用實(shí)驗(yàn)室自制的MA101改性劑，以乙醇為溶劑，研究了球磨工藝對(duì)碳化硅粉體的表面改性效果。結(jié)果表明：碳化硅粉體改性后漿料粘度明顯降低，固相體積分?jǐn)?shù)為45%時(shí)，最低粘度值為23mpa.s。碳化硅粉體經(jīng)過MA101表面改性后，在漿料pH值為10時(shí)，zeta電位