陶瓷分散劑是指能使超細(xì)粉末顆粒表面濕潤迅速,并能使固體顆粒之間的能壘上升到足夠高的一種表面活性劑,它能在含水率低的條件下,有效地改善顆粒的潤濕性,使?jié){料懸浮穩(wěn)定,漿料流變性好,并使?jié){料具有適當(dāng)?shù)恼扯龋_(dá)到節(jié)能降耗的目的。
陶瓷分散劑在制備陶瓷漿料中的原理是通過陶瓷分散劑的潤濕、研磨、稀釋和穩(wěn)定性,消除超細(xì)陶瓷粉末顆粒的表面力,達(dá)到均勻分散的效果,從而提高陶瓷制品的性能,產(chǎn)品競爭力,降低制造成本。
1. 潤濕
潤濕通常是指顆粒間的界面被顆粒與溶劑、陶瓷分散劑等的界面所取代的過程。粉末在臨界表面張力較低的溶液中分散性較好,即在相同表面張力的分散介質(zhì)中,粉末的表面張力越高,介質(zhì)與顆粒的接觸角越小,濕潤分散性越好。為了改善粉體在陶瓷漿料中的分散性,必須使用有效的添加劑來降低介質(zhì)的表面張力。
2. 助磨劑
在超細(xì)陶瓷粉的制備過程中,研磨是一個重要環(huán)節(jié),尤其是研磨至微米級的過程消耗大量能源。濕式球磨過程中,由于分子或顆粒的碰撞、接近和吸引,粉末往往容易產(chǎn)生團(tuán)聚和反磨現(xiàn)象,即在磨粉過程中,當(dāng)物料達(dá)到一定細(xì)度后繼續(xù)磨粉,會出現(xiàn)越來越多的粗磨現(xiàn)象。加入陶瓷分散劑可以牢牢地吸附在粒子的骨折,可以深入深裂縫,顆粒破碎過程中形成新的界面,很快陶瓷分散劑包,阻礙了新界面增加研磨過程,明顯縮短研磨時間,節(jié)約能源,提高了研磨效率,同時避免了返團(tuán)現(xiàn)象。
3.稀釋
陶瓷漿料要求既含固量高又具有良好的流動性,加入一定量的陶瓷分散劑,能有效降低漿料的粘度,增加漿料的流動性,同時能適當(dāng)減少介質(zhì)的使用,降低生產(chǎn)成本,有利于降低后處理過程中的能耗。
4. 穩(wěn)定
在沒有陶瓷分散劑的情況下,顆粒主要受到水中重力、浮力、顆粒/水界面的張力、顆粒間的相互作用力四種力的影響,導(dǎo)致顆粒容易沉降,漿體穩(wěn)定性惡化。加入陶瓷分散劑后,陶瓷分散劑吸附在顆粒表面,原有顆粒表面被陶瓷分散劑部分或完全覆蓋,阻礙了顆粒的團(tuán)聚,提高了漿料的懸浮和穩(wěn)定性。
雖然陶瓷分散劑用量不大,但在制備超細(xì)粉體和陶瓷漿料方面的作用不容忽視,不僅可以提高產(chǎn)品性能,增加客戶產(chǎn)品在市場上的競爭力,提高生產(chǎn)效率,降低客戶成本,多重效益。