碳化硅粉體表面處理方法及其漿料流變性研究.pdf

1、膠態(tài)成型工藝是制備高可靠性、復雜結構形狀SiC陶瓷部件的有效方法之一。如何制備高固含量、低粘度的均勻穩(wěn)定漿料是實現(xiàn)此工藝的關鍵問題和技術難點。為此，本課題擬從SiC微觀結構和表面性質研究入手，旨在獲得可利用的化學結構和氧化過程，探索粉體表面處理和改性方法。采用酸洗、高溫氧化煅燒、水熱處理以及分散劑改性等方法，研究了SiC粉體表面性質的改變，探討了高固含量條件下漿料穩(wěn)定形成的各種因素、形成機理以及流變特性。重點開展了粉體及其漿料微觀差異性

2、研究，定量分析了雜質離子和粉體表面氧化層對漿料流變性產(chǎn)生的影響，探索了更適應于工業(yè)化生產(chǎn)的粉體表面處理和改性工藝。主要研究成果如下：
　　1.SiC粉體表面微觀分析與漿料流變性研究：選取國內外不同牌號的SiC粉體，通過XRD、SEM和Zate電位儀等儀器對其晶型、粒度及表面性質進行了系統(tǒng)的研究。兩種粉體的晶型和形貌無明顯差異，但粉體的表面性質、漿料的流變性和穩(wěn)定性卻存在顯著性差異。國外粉體所制漿料不僅粘度較低，穩(wěn)定性和分散性也優(yōu)于

3、國內粉體所制的漿料。
　　2.雜質離子對SiC粉體分散性及漿料流變性的影響：采用ICP-AES定量研究了雜質離子對SiC粉體表面性質和漿料流變性產(chǎn)生的影響。雜質離子去除后，Zeta電位明顯增大，漿料流變性和穩(wěn)定性得到大幅度提高。SiC粉體表面存在的金屬雜質離子或水相中的雜質離子都是影響漿料流變性的重要因素之一。
　　3.SiC表面氧化物對其漿料流變性能的影響：研究表面，造成SiC漿料粘度增大，流變性變差的主要因素是粉體表面或

4、水相中的雜質離子，而不是粉體表面的氧化層（主要是SiO2物質）。去除雜質離子后的SiC粉體，高溫煅燒可減少粉體表面的硅羥基，產(chǎn)生的SiO2氧化物活性較高，在堿性溶液中可以增強粉體表面的靜電排斥力，漿料的流變性得到一定的提高。
　　4.水熱處理對SiC粉體產(chǎn)生的影響：水熱處理改變了SiC粉體表面的硅羥基含量，粉體表面接觸角增大，親水性降低，釋放了束縛在粉體表面的自由水，降低了SiC漿料的粘度。是一種值得進一步研究的粉體處理技術。