L'agglomerazione è un problema mondiale nell'applicazione e nella ricerca delle nanoparticelle. SIC Le nanoparticelle di carburo di silicio sono in uno stato di instabilità energetica a causa della loro piccola dimensione delle particelle, dell'ampio rapporto atomico superficiale, dell'ampia superficie specifica, della mancanza di atomi coordinanti adiacenti sulla superficie, della grande energia superficiale e sono quindi soggette a condensazione e agglomerazione durante preparazione e trasporto, formando particelle secondarie, che a loro volta influiscono sulle eccellenti prestazioni delle nano polveri. Per ottenere migliori prestazioni delle nanopolveri di carburo di silicio , è necessario disperderlo bene .

A seconda dei diversi metodi di dispersione, può essere suddivisa in dispersione fisica e chimica. I metodi di dispersione fisica includono la dispersione mediante agitazione meccanica, la dispersione ultrasonica, la dispersione secca e la dispersione del trattamento ad alta energia. I metodi chimici includono il metodo dell'agente di accoppiamento, il metodo di modifica della polimerizzazione dell'innesto superficiale, la dispersione del disperdente e così via.

1. Dispersione fisica della polvere di carburo di silicio nano

1. 1. Agitazione e dispersione meccanica

L'agitazione e la dispersione meccaniche di solito utilizzano una forza di taglio esterna o una forza d'urto per disperdere completamente la nano polvere nel mezzo. Allo stesso tempo, anche la dispersione mediante agitazione meccanica è un metodo di dispersione obbligatorio ed è possibile ri-legare e agglomerare dopo aver scaricato il dispersore. Per migliorare le carenze della dispersione per agitazione meccanica, per la dispersione vengono generalmente utilizzati i mezzi di combinazione con la dispersione chimica.

1. 2. Dispersione ultrasonica

La dispersione ad ultrasuoni è un modo efficace per ridurre l'agglomerazione di nanoparticelle. La dispersione ultrasonica consiste nel posizionare direttamente la sospensione di particelle da trattare nel campo ultrasonico e utilizzare onde ultrasoniche ad alta potenza per il trattamento di "irradiazione". Forti onde d'urto e micro-getti possono indebolire notevolmente l'energia di nano azione tra le nanoparticelle, prevenire efficacemente l'agglomerazione e renderle completamente disperse. È un metodo di dispersione ad alta resistenza e buon effetto. Ma il tempo di vibrazione ultrasonica non dovrebbe essere troppo lungo.

1. 3. Dispersione secca

Nell'aria umida, il ponte liquido formatosi tra la micro-nano polvere è la causa principale dell'agglomerazione delle polveri ultrafini s . Riscaldando e asciugando per rallentare il ponte liquido, la forza tra le particelle può essere ridotta e le particelle possono essere disperse in modo uniforme. Con il continuo emergere e l'applicazione di nuove tecnologie e nuove apparecchiature , nonché il continuo aggiornamento e integrazione della tecnologia anti-cluster, le tecnologie di essiccazione esistenti includono evaporazione flash, essiccazione a spruzzo, essiccazione sotto vuoto, essiccazione con solvente, liofilizzazione, essiccazione supercritica e essiccazione a microonde, ecc. Esistono molti metodi di essiccazione e dispersione, utilizzati principalmente nel processo di trattamento superficiale, e al momento ci sono pochi studi approfonditi.

1. 4. Dispersione di elaborazione ad alta energia

Il trattamento e la dispersione ad alta energia consiste nel generare punti attivi sulla superficie delle nanoparticelle attraverso l'azione di particelle ad alta energia, aumentare l'attività superficiale, rendere facile la reazione chimica o l'adesione ad altre sostanze e modificare la superficie delle nanoparticelle per ottenere il scopo di facile dispersione. Le particelle ad alta energia includono corona, luce ultravioletta, microonde, raggi plasma, ecc .

2. Dispersione chimica di polvere di nano carburo di silicio (SiC).

Sebbene il metodo fisico possa disperdere meglio la polvere, una volta interrotta l'azione meccanica, le particelle si agglomeraranno tra loro e il metodo chimico per modificare la polvere di carburo di silicio nano può migliorare notevolmente la dispersione del carburo di silicio.

2. 1. Metodo dell'agente di accoppiamento

Vari agenti di accoppiamento silano vengono solitamente utilizzati per legare chimicamente la polvere di carburo di silicio con i gruppi ossidrile sulla superficie della polvere, modificare le proprietà superficiali originali della polvere e impedire alla polvere di agglomerarsi nella fase liquida. L'agente di accoppiamento ha una struttura anfotera, alcuni dei gruppi nella sua molecola possono reagire con vari gruppi funzionali sulla superficie delle particelle per formare forti legami chimici e un'altra parte dei gruppi può subire una reazione chimica o un entanglement fisico con il polimero organico. Le particelle trattate con l'agente di accoppiamento non solo inibiscono l'agglomerazione delle particelle stesse, ma migliorano anche la solubilità delle nanoparticelle nel mezzo organico, in modo che possano essere meglio disperse nella matrice organica, e prestazioni complete.

2. 2. Metodo di modifica della polimerizzazione dell'innesto superficiale

Esistono molte modifiche alla polimerizzazione dell'innesto avviate dalla superficie. Generalmente, come strato di base vengono utilizzati diversi agenti di accoppiamento. Sotto l'azione dell'iniziatore, composti organici come poliacrilammide e polimetilmetacrilato vengono innestati per produrre polvere di nano carburo di silicio. Le caratteristiche della superficie sono modificate, non è facile agglomerarsi, l'affinità tra la superficie delle particelle e le molecole d'acqua è ridotta e la repulsione tra le particelle solide è aumentata in una certa misura, il che svolge un ruolo stabilizzante.

2. 3. Metodo disperdente

Le condizioni fisico-chimiche richieste per una buona dispersione nella fase di polvere ultrafine si ottengono principalmente mediante l'aggiunta di un opportuno disperdente, che rafforza la repulsione reciproca tra le particelle. Il suo meccanismo include principalmente il meccanismo di stabilizzazione elettrostatica, la stabilizzazione dell'impedimento sterico e il meccanismo di stabilizzazione dello spazio elettrico. I disperdenti includono principalmente tetrametilammonio idrossido, poliacrilammide, acido poliacrilico, poliammonio metacrilato, polietilenglicole, fosfato di sodio, ecc.