Trituración y dispersión de Zirconia

Fabricación por contrato para molienda y dispersión

Después de la formación en húmedo y sinteri, los productos finales presentan características excepcionales debido a la estructura de grano fino y uniforme y alta densidad del cuerpo sinteri. Estas propiedades resultan en un rendimiento eléctrico, óptico, magnético y mecánico superior en comparación con los materiales que no han sufrido dispersión. Además, los lodos producidos después de la molienda y la dispersión, cuando se mezcla con aglutiny se aplica como recubri, muestran superficies lisas sin agrietamiento, mejorando aún más sus propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas y mecánicas. Esto subraya la importancia crucial de los procesos de molienda y dispersión.

Distinguir entre molido y dispersión

El molido y la dispersión se confuna menudo, pero implican procesos distintos. La Molise se refiere a la reducción de partículas primarias grandes o partículas secundarias gruesas (agregados) en partículas secundarias o primarias más pequeñas, o incluso partículas primarias más finas. La dispersión, por otro lado, implica separar partículas aglomeradas primarias o secundarias causadas por fuerzas de van der Waals (fuerzas electrostáticas) sin necesariamente reducir su tamaño. En términos más simples, la molienda implica romper enlaces químicos. La figura uno ilustra partículas primarias, secundarias y terciarias, mientras que las figuras dos y tres muestran imágenes de polvo de alúmina después de molido, donde los aglomerse dispersin un cambio en el tamaño de partícula primario y secundario, y polvo de sílice después de molido, donde las partículas primarias se han reducido significativamente en tamaño, lo que representa ejemplos típicos de dispersión y molido. Es evidente que la dispersión requiere menos fuerza mecánica pero se basa en un proceso basado en solventes, generando superficies más activas que requieren el uso de dispersantes para evitar la reaglomer, por lo que es algo similar a la molienda. Por lo tanto, estos procesos a menudo se discuten juntos debido a sus similitudes.

La importancia de la dispersión

Muchos clientes compran materiales en polvo, especialmente nanomateriales, y a menudo no logran alcanzar su funcionalidad prevista debido a la dispersión inadecuada antes de su uso.

Ejemplo 1: sinteri.

Polvo de 0,3um Al2O3 disperadecuadamente (figura uno) puede alcanzar el 99% de la densidad teórica cuando se forma en húmedo y sinteria 1390°C, con el crecimiento del grano con un promedio de sólo alrededor de 2um (figura dos). Por el contrario, el polvo no disper(figura tres) procesado mediante la formación en seco alcanza una densidad sinteridel 97,6% de la densidad teórica a 1600°C, con un crecimiento promedio de grano alrededor de 5um (figura cuatro), junto con el crecimiento de grano anormal.

Ejemplo 2: papel estucado por inyección de tinta brillante

Polvo de AlOOH 40nm adecuadamente disper(figura cinco), cuando se mezcla con PVA en proporciones apropiadas y se recubre sobre papel de PE, resulta en una película libre de grietas y altamente brillante (figura seis). En contraste, el polvo no disper(figura siete), mezclado directamente con PVA y recubiersobre papel PE (figura ocho), conduce a un recubrimiento agrietado y apagado.

Ejemplo 3: capa ATO transparente

Polvo ATO de 40nm adecuadamente disper(figura nueve), cuando se mezcla con PVA en proporciones adecuadas y recubierde vidrio, produce un recubrimiento altamente transparente y uniforme (figura diez). Por el contrario, el polvo no disper(figura once), cuando se mezcla directamente con PVA y recubierde vidrio (figura doce), resulta en una pobre transparencia y un revestimiento desigual.

Condiciones para las materias trituradoras

Si un material puede ser molido depende de su dureza, con ambos materiales duros y blanevaluados en función de su dureza de De momo(de). La mayoría de las bolas de zirconia en uso hoy en día están hechas de YSZ (zirestabilipor yttria), que tiene una dureza de Mohs de aproximadamente 9 (Knoop 1800). Los materiales con una dureza de Mohs de 7 (Knoop 800) o más alto son considerados materiales duros y, basados en nuestra experiencia, no pueden ser pulidos efectivamente. Los materiales con una dureza de Mohs de 7 o inferior se clasifican como materiales blandos y pueden ser molidos. Como se muestra en las figuras 2 a 4 en la distinción entre molienda y dispersión, los materiales duros como el − -Al2O3 sólo pueden ser dispery no molido, mientras que los materiales blancomo el el2 pueden ser molido y refinado. La tabla uno proporciona la información de dureza para algunos materiales comunes.

Mohs modificado (Knoop)

Fuerzas mecánicas

La figura 1 ilustra los métodos comunes de molienda y sus efectos en la reducción del tamaño de partícula. El molido y la dispersión emplean métodos de molido de bolas y molinos de bolas. Bolas de molienda Zirconia, a través de colimutuy las fuerzas de corte generadas por su agitación y rotación, refinel polvo, como se muestra en las figuras dos y tres. El tamaño al que el polvo se puede refindepende del tamaño de las bolas de molienda zirconia utilizado. En la actualidad, las máquinas de nano-molienda y dispersión que utilizan bolas de zirde 300um pueden refinpolvos a tamaños que van desde 100 a 200nm, mientras que las bolas de zir50 pueden refinpola tamaños entre 30 y 80nm.

disperdispersión

Para mantener dispersiones estables de polvos, es esencial evitar que se vuelvan a aglomerar y reducir su superficie (actividad). Durante la molienda y dispersión, cuando se rompaglomerados o enlaces entre partículas, la superficie aumenta. Mientras que las partículas con cargas similares en sus superficies se repelentre sí, el potencial es típicamente en el rango de − 0-10mV, insuficiente para prevenir la reaglomeración del polvo. Además, el disolvente presente en la superficie del polvo durante la reaglomerpuede quedar atrapado entre las partículas, aumentando la viscodel sistema. Por ejemplo, en la figura 1 se muestra la relación entre viscoy potencial cuando se le añade un purín de alúmina al 50 % vol con poliacrilato, destacando que la viscopuede superar los 10.000 CPS cuando no se le añade electrolito/dispersante/surfac.

La estabilidad en la dispersión se logra mediante la introducción de electrolitos adecuados, dispersantes y surfacpara asegurar que el potencial exceda de -25mv. Esto estabiliza eficazmente la dispersión de subaglomerados de polvo y reduce significativamente la viscoa menos de 50cps. Las figuras dos y tres proporcionan una ilustración esquemática de la adsorde la superficie del polvo de electrolitos, dispersantes y surfacy su relación con la estabilidad en la dispersión. Este fenómeno puede ser descrito usando la teoría de la doble capa Gouy-Chapman, donde las superficies de polvo adsorlos electrolitos, dispersantes y surfaccon cargas eléctricas opuestas. Posteriormente, la adsordisminuye a niveles normales por difusión a medida que la distancia aumenta, formando la capa difusa, resultando en la formación de la doble capa eléctrica, como se muestra en la figura 4.