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el líquido dispersable nanométrico (Ⅳ)

el líquido dispersable nanométrico (Ⅳ)

  • April 13,2020.


el líquido dispersable nanométrico

- promueve el intercambio de tecnología cerámica de inyección de tinta de pigmentos inorgánicos tradicionales


(continuado)


2.3 diseño de agente de modificación de interfaz química

generalmente hay dos formas de procesar la superficie de la lechada, una es mediante la fuerza de interacción compleja, como la repulsión electrostática, la repulsión estéreo, la fuerza de exclusión de volumen y otras fuerzas para formar un estado estabilizado de superficie sólida o líquida, su propósito es evitar que el polvo se agregue nuevamente. Una de las formas más simples es mediante el ajuste del ph, para cargar la superficie del polvo nanométrico y provocar repulsión eléctrica entre los polvos. Sin embargo, debido a que el polvo nano está restringido a su aplicación del producto final y a la fórmula del límite, el traje de aplicación para este método no es mucho.


El segundo método común es formar el estado estable entre sólido y sólido, sólido y líquido utilizando la fuerza de repulsión estéreo. Este método selecciona con mayor frecuencia el polímero o monómero con alto peso molecular como dispersante. cuando el tamaño de partícula de la suspensión es de micras o subnanómetro, este método es bastante efectivo.


sin embargo, cuando el tamaño de partícula requerido de la suspensión para ser dispersado o molido es inferior a 100 nanómetros, si el polímero o monómero con alto peso molecular todavía se usa como dispersante, cuando el polvo es de tamaño nanométrico, la mayoría del volumen en la suspensión había sido ocupado por obstáculos formados por polímeros o monómeros de alto peso molecular.


En este momento, la lechada es propensa a los siguientes problemas:

  • el contenido sólido se reduce drásticamente, generalmente por debajo del 35% en peso;
  • A medida que aumenta la viscosidad de la lechada, el movimiento del cordón de molienda en la máquina de molienda se ve afectado negativamente, lo que resulta en la falla de la reducción del tamaño de partícula.
  • Dado que el polvo es fácil de agregar, resulta en la falla del fenómeno nanométrico.

Para evitar los problemas anteriores, se utilizarán agentes funcionales con un peso molecular más bajo como agentes de modificación de la superficie en el proceso químico mecánico introducido en este artículo. De acuerdo con el concepto de química de la solución, el agente funcional formado por el enlace químico de pequeño peso molecular se conectará más fácilmente a la superficie del nano polvo (como se muestra en el ejemplo de la figura 7 7 a continuación), el agente de modificación de interfaz seleccionado es el grupo funcional de ácidos orgánicos con bajo peso molecular.

figura 7 principios y ejemplos de la selección de agentes de modificación de interfaz


en principio, el agente de modificación de interfaz seleccionado tiene los siguientes dos grupos funcionales: uno está diseñado para conectarse a la superficie del nano polvo, para que la superficie del nano polvo produzca una fase estable, a fin de evitar la reagrupación del polvo ; El diseño de otro grupo funcional se basa en la interfaz (matriz) que mide el nanopolvo y se agrega en el futuro para evitar la aparición de incompatibilidades.


Dado que la herramienta utilizada en este proceso de modificación de la interfaz es un equipo de molienda nanométrica de dispersión húmeda, el agente de modificación de la interfaz seleccionado debe ser compatible con el solvente utilizado. Aunque el peso molecular del agente de modificación de interfaz seleccionado es muy pequeño, aún puede producir películas de 2-5 nm de espesor en la superficie de las nanopartículas, lo cual es suficiente para producir una barrera estereofónica y soportar la estabilidad de las nanopartículas.


se cree que el agente de modificación de interfaz personalizado de acuerdo con los principios anteriores puede cumplir los siguientes requisitos

  • El contenido sólido se puede aumentar considerablemente a más del 35 ~ 45%
  • El tamaño de partícula se puede reducir al tamaño de partícula primario del polvo (por ejemplo, aproximadamente 10 nm)
  • La viscosidad de la lechada no aumentará rápidamente con la influencia de la reducción de tamaño de las partículas.
  • el polvo no generará fácilmente el fenómeno de reagrupación


2,4 ejemplos de aplicación

como se muestra en la figura 8, polvo de óxido de circonio nanométrico, el tamaño de partícula primaria es inferior a 10 nm, el de la izquierda es la nano circonia no ha sido antes de la modificación, debido al fenómeno agregado del polvo, todavía no se puede aplicar a El procesamiento del segmento posterior. el de la derecha es el polvo modificado mediante modificación química mecánica, el 90% de la partícula de polvo tiene menos de 30 nm. El polvo de nano-circonia modificado se puede agregar fácilmente a algunos recubrimientos para aumentar la dureza y la refracción de la superficie.


yo. circonia (zro2) bajo un microscopio electrónico, como se muestra a la izquierda antes de la modificación

ii) circonia (zro2) bajo microscopio electrónico, la foto de la derecha es después de la modificación

iii) Las siguientes muestras son 40% de circonia. muestras después de 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 veces de molienda y dispersión.

figura 8 zro2 bajo microscopía electrónica (tem), la izquierda es antes de la modificación, y la derecha es después de la modificación.


Otro ejemplo es la aplicación de dióxido de silicio de tamaño nanométrico, que se ha agregado ampliamente a los recubrimientos tradicionales para aumentar la resistencia de la superficie de la película sin afectar la penetración de la luz original.


Además del bajo precio, el dióxido de silicio es fácilmente compatible con la mayoría de los polímeros orgánicos. Como se puede ver en la siguiente figura 9, la distribución del tamaño de partícula de sílice coloidal es d90 & lt; 12 nm. sin embargo, se debe realizar una modificación adecuada de la interfaz antes de agregar al recubrimiento, para evitar la reagrupación después de agregar, lo que afecta la tasa de penetración.

figura 9: distribución del tamaño de partícula de sílice coloidal d90 & lt; 12 nm


de la siguiente figura 10, podemos entender la relación entre la tasa de penetración y el uso de diferentes agentes de modificación de la interfaz y coloides de sílice con diferentes tamaños de partículas. en principio, cuanto menor sea el coeficiente de transmisión, mayor será la tasa de penetración. cuando el coeficiente de transmisión es & gt; 100, es completamente opaco.


Se puede ver en la figura que la dureza del recubrimiento se puede mejorar sin afectar su velocidad de penetración, siempre que se seleccione el agente de modificación de interfaz apropiado y se modifique y se añada dióxido de silicio al recubrimiento. sin embargo, cuando se agregan solventes incompatibles al recubrimiento para el mismo agente de modificación de interfaz, el efecto puede revertirse. Por ejemplo, la teoría de la figura 10 muestra que cuando se añaden 100 nm de sílice coloidal al recubrimiento con acetato de butilo como disolvente, la velocidad de penetración del recubrimiento disminuye.


figura 10: la relación entre la tasa de penetración y la adición de nano-sillica en recubrimientos.

en principio, cuanto mayor es el valor de γ, menor es la tasa de penetración de la luz



3 - conclusión


Con el gobierno defendiendo y promoviendo enérgicamente la tecnología y la aplicación de la nanotecnología, la forma de cumplir con los requisitos de los materiales a nanoescala será uno de los factores importantes que afectarán la madurez y el crecimiento de la nanotecnología.


Cómo encontrar un buen equipo de dispersión y molienda nano para superar el potencial cuello de botella técnico en el desarrollo de máquinas de molienda tradicionales para la producción en masa de nano materiales será un tema importante.


el autor tiene un artículo que introdujo la nueva generación de máquinas rectificadoras de nanómetros phe supermaxflow & reg; + h ha obtenido una patente de invención de la oficina de patentes china. El molino de bolas de molienda nanométrico no solo puede resolver la máquina de molienda tradicional para agrandar los problemas, sino que también puede aumentar la eficiencia de molienda en mayor medida en la producción, al mismo tiempo que en aspectos de calidad también puede lograr la solicitud de los nano materiales. El modelo ha sido ampliamente utilizado en el campo clave de nuevos materiales en China y otros países del mundo.


(continuará)

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