高级陶瓷用添加剂

高级陶瓷也被称为工程陶瓷或技术陶瓷,是一种无机非金属的基本结晶材料,其成分受到了严格的控制,并由高度精炼和/或特征化的原材料制造而成,具有精确指定的属性,比如卓越的抗腐蚀、耐侵蚀、耐磨特性和韧性,以及高隔热性、电气绝缘性和耐高温性。

此类材料被设计用于各类严苛环境,并因其优越的性能而被各种应用和行业采用,包括电子(半导体)、工业、航空、汽车、牙科/医疗、过滤、电气工程等等。

用于高级陶瓷配方的分散剂

高级陶瓷是使用高度精炼和纯化的粉末生产出来的,这些粉末需要分散到特定的介质当中,才能通过传统技术(喷雾干燥、滑模和流延铸造、注塑、挤塑)或更具颠覆性的技术(如增材制造)进行加工。

将分散剂用于高级陶瓷配方,可润湿和分散不同介质(如水、溶剂和蜡)中的细粉,并实现流变控制。

陶瓷颗粒在液体介质中的分散和稳定往往存在问题,因为不同化学类型陶瓷的固体表面性质也有着很大的不同。 只有当聚合物分散剂牢固地锚固在颜料表面,同时聚合物尾链在所用的溶剂介质中具有良好的溶解性,并且具有足够的链长(MW)以抵消固体颗粒之间的吸引力时,方能达到良好的润湿性和稳定性,无论是静电、空间还是电空间稳定。 路博润分散剂的设计包含了锚基,可强力吸附在陶瓷颗粒表面,并与聚合物链相连,该聚合物链的设计与陶瓷浆料介质兼容,并且经过优化,可提供出色的浆料分散稳定性。

分散剂有助于降低陶瓷浆料的粘度,并能通过减少结块来帮助实现窄粒度分布。 除此之外,制造高级陶瓷的工艺也非常重要,而且是一个劳动密集型流程。 分散剂的选择会影响到陶瓷零件加工过程中的多个参数,但其关键作用是生产出低粘度的、具有最佳流动性的稳定浆糊/浆料,并使浆料脱气,从而减少任何批次变化,改善流动性和模具填充,以减少间隙或缺陷。

在陶瓷模塑或挤塑工艺中,分散剂会完全覆盖单个陶瓷颗粒,以便在模塑阶段实现最佳流动性能,并在烧制过程中实现一致的、更低的模塑生坯收缩。

在以水作为介质的情况下,当模具变干时,分散剂可以令模具中的陶瓷系统保持最佳流变性。 即使水通过模具壁排出,分散剂也可以防止沉淀,使陶瓷颗粒相互之间可以移动,以形成更密集的“湿”生坯。 因此,使用超分散剂提高生坯密度,有利于在去除有机添加剂(燃烧/脱脂步骤)过程中减少缺陷和陶瓷部件的收缩,并在最终焙烧之前将剩余颗粒烧结在一起以形成最终陶瓷件。 最终,通过减少成品中的缺陷,最大程度地减少破损和浪费。

尽管陶瓷制造商最担心的是窑炉最终产品的强度,但实际上,许多最终产品的失败是由生坯阶段的开裂/变形/缺陷造成的。

因此,分散剂的选择也会影响到最终陶瓷件的性能,而且生坯强度是需要控制的重要因素,尤其是当陶瓷制造商试图提高新的高级陶瓷零件的耐受性时,无论这些零件是用于更大的部件,还是使用增材制造等新型颠覆性技术制造,均是如此。

路博润添加剂技术带来独特能力

路博润在水基、溶剂型油墨和涂料系统的分散剂方面拥有丰富的经验,公司完整的产品系列可与各种溶剂、树脂和其他配方成分实现良好的兼容性。 路博润开始研究在装饰陶瓷中使用分散剂。 此类应用从传统的模拟打印转变为数码印刷系统,这种转变同时也为使用路博润分散剂打造更好的产品创造了良好的条件。 现在,我们正利用为油漆、油墨、塑料和装饰陶瓷分散溶剂及水中的无机颗粒所获得的经验,开发用于高级陶瓷市场的分散剂。

探索路博润用于高级陶瓷的Solsperse™ AC超分散剂产品组合

最近,我们在这项早期工作的基础上进一步验证了分散剂如何为陶瓷行业创造价值。 那时,我们已经开发出了几种高性能的超分散剂,以满足高级陶瓷市场所采用的各种制造工艺的不同要求,例如滑模铸造、流延铸造、喷雾干燥颗粒、挤压成型、注塑成型和干压成型。

这些分散剂现在可以在新的 Solsperse™ AC超分散剂产品系列中使用, 该系列的聚合物分散剂是专为要求最严格的陶瓷应用和更复杂的配方定制的。 Solpserse AC超分散剂被设计为对不同陶瓷颗粒(如氧化铝、氧化锆、氮化硅和钛酸钡)表面具有出色的吸附性,并且与所使用的溶剂介质(无论是水、溶剂、UV单体还是塑料)有良好的兼容性。 使用Solsperse AC超分散剂不仅有助于改善浆料和分散体的性能,还可以影响最终产品的质量和总体制造成本。

高级陶瓷是一个不断增长的市场,而分散剂则是配制陶瓷浆料和浆糊时的关键成分。 联系我们,详细了解可掺入陶瓷配方中的分散剂系列,以及我们将如何与您协作,改善最终陶瓷零件的工艺和性能。

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