В современных материалах, химической промышленности, возобновляемой энергетике, лакокрасочных материалах и пластмассах порошок служит основным сырьем. Сверхтонкие порошки Они необходимы для повседневных покрытий и изделий из пластмассы, а также для питания батарей, электронных подложек и огнестойких материалов.
Однако, исходные порошки, естественно, имеют присущие им ограничения. Они склонны к агломерации, предпочитают воду маслу, плохо совместимы со смолами, а также подвержены окислению и поглощению влаги. Использование их напрямую значительно ухудшает качество конечного продукта.
Модификация покрытия обеспечивает создание специально подобранного внешнего слоя для частиц порошка посредством органической или неорганической инкапсуляции. Этот процесс устраняет дефекты, помогает порошку соответствовать различным областям применения и повышает эксплуатационные характеристики материала.
Каким образом модификация помогает неметаллическим минеральным наполнителям?
Неметаллические минеральные порошки, такие как карбонат кальция, Тальк, каолин, порошок диоксида кремния, кварцевый порошок и слюда — наиболее широко используемые наполнители и армирующие порошки в промышленности. Они находят широкое применение в пластмассах, резине, покрытиях и клеях, представляя собой категорию с наибольшей степенью модификации.
Эти порошки, обладающие природной гидрофильностью и сильной поверхностной полярностью, конфликтуют с органическими гидрофобными системами, такими как пластмассы, смолы и резина. При непосредственном добавлении необработанных минеральных порошков они сильно агрегируются и неравномерно распределяются. Вместо того чтобы обеспечивать упрочнение, прочность или снижение затрат, они вызывают растрескивание, снижение блеска, уменьшение механической прочности и застревание в процессе обработки.
После модификации покрытия поверхность порошка переходит из гидрофильной в липофильную. Это позволяет ему плавно смешиваться с органическими матрицами, значительно увеличивая заполняющую способность, равномерность дисперсии и межфазную связь. При этом снижаются затраты на сырье, повышается твердость, атмосферостойкость и стабильность размеров. В частности, модифицированный сферический диоксид кремния подходит для высокочастотных медных ламинатов 5G, уменьшая термическое расширение и обеспечивая стабильную передачу сигнала.
Почему неорганические огнезащитные порошки необходимо покрывать защитным слоем?
Гидроксид алюминия и гидроксид магния являются распространенными экологически чистыми, не содержащими галогенов антипиренами. Они обеспечивают огнестойкость, подавление дымообразования и нетоксичность в проводах и кабелях, огнестойких пластмассах и для огнезащитной обработки строительных конструкций.
Главный недостаток этих порошков — исключительно высокая требуемая концентрация. Для соответствия стандартам огнестойкости в рецептурах часто требуется содержание более 50%. Необработанные огнестойкие порошки сильно впитывают влагу и плохо смешиваются со смолами. Высокая концентрация напрямую снижает прочность на разрыв, ударную вязкость и сопротивление ударам, делая изделия хрупкими и сложными в обработке.
Модификация поверхностного покрытия Снижает влагопоглощение и оптимизирует межфазное сцепление между порошком и матрицей. Это сохраняет огнестойкость и дымоотвод, поддерживая при этом механическую прочность и улучшая технологичность процесса. Следовательно, это важный процесс для массового производства безгалогенных огнестойких материалов.
Как покрытие может защитить пигментные порошки?
Неорганические порошкообразные цветные пигменты, в первую очередь диоксид титана (TiO2), а также оксид железа (красный, черный и желтый), составляют основу сырья для окрашивания покрытий, чернил и пластмасс.
Непокрытый диоксид титана имеет явные дефекты. Его кристаллическая структура содержит дефекты, а его сильная фотокаталитическая активность генерирует активные формы кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения. Эти формы разрушают окружающие смолы и органические покрытия, что приводит к мелению, изменению цвета, растрескиванию и отслаиванию. Кроме того, высокая поверхностная энергия необработанного диоксида титана вызывает сильную агломерацию, что снижает однородность цвета и укрывистость.
Стандартное промышленное решение предполагает нанесение неорганического покрытия из диоксида кремния или диоксида циркония, которое служит защитным слоем вокруг частиц пигмента. Это покрытие подавляет фотокаталитическую деградацию, значительно увеличивая устойчивость к атмосферным воздействиям и срок службы покрытий и профилей. Оно также улучшает дисперсию, кислото-щелочную стойкость и термическую стабильность, что приводит к более равномерному окрашиванию и большей непрозрачности.
Почему покрытие имеет решающее значение для порошков, используемых в новых энергетических батареях?
Бурный рост новых источников энергии сделал порошки катодов и анодов литиевых батарей объектом пристального внимания в плане модификации. Ключевые типы включают фосфат лития-железа, тройные материалы, оксид лития-кобальта, искусственный/природный графит, аноды на основе кремния и титанат лития.
Эти порошки напрямую определяют емкость батареи, срок службы, безопасность и производительность при высоких скоростях разряда. Сырые аккумуляторные порошки сталкиваются с такими проблемами, как низкая проводимость, слабая межфазная стабильность, побочные реакции с электролитами, высокотемпературное разложение и измельчение во время циклической работы.
Такие процессы, как нанесение углеродного и неорганического покрытий, формируют стабильный защитный слой на поверхности частиц. Этот слой повышает электропроводность, защищает от коррозии электролита, подавляет побочные реакции и предотвращает расширение и отслаивание электрода. В результате он значительно увеличивает срок службы, эффективность заряда-разряда и безопасность при высоких температурах, что делает его ключевым процессом в производстве высококачественных силовых батарей.
Почему модификация необходима для магнитных порошков?
Мягкие и твердые магнитные порошки, такие как NdFeB, ферриты стронция/бария, карбонильное железо, железо-кремний-алюминий и наночастицы оксида железа, широко используются в устройствах с постоянными магнитами, электромагнитном экранировании и электронных компонентах.
Магнитные порошки, состоящие в основном из металлов или оксидов металлов, легко окисляются и подвергаются коррозии при воздействии влаги. Со временем это приводит к снижению магнитных свойств и ухудшению стабильности характеристик. Плохая дисперсия порошка также приводит к низкой плотности при формовании, что препятствует полноценному использованию магнитных свойств.
Модификация покрытия повышает стойкость к окислению и коррозии, стабилизирует магнитные свойства, улучшает дисперсию и формуемость. Это предотвращает долговременное размагничивание и выход из строя, отвечая строгим требованиям прецизионной электроники и двигателей нового поколения.
Как это работает? Модификация поверхности Как починить углеродные и термостойкие порошки?
Углеродсодержащие порошки, такие как графит, графен, углеродные нанотрубки и порошки углеродного волокна, наряду с теплопроводящими порошками, такими как оксид алюминия, нитрид алюминия, карбид кремния и металлические порошки, являются ключевым сырьем для теплопроводящих и армированных композитов.
Эти ультратонкие и наноразмерные порошки легко агломерируются, что затрудняет их равномерное диспергирование в смолах или резине. Прямое использование вызывает локальные изменения теплопроводности или электропроводности, а также колебания характеристик. Кроме того, слабая связь между углеродными материалами и органическими матрицами часто приводит к расслоению и отслоению.
Модификация покрытия изменяет характеристики поверхности, устраняя проблемы агломерации и улучшая совместимость и прочность сцепления с матрицей. Это раскрывает весь тепловой, электрический и армирующий потенциал порошка, что делает его ценным для устройств рассеивания тепла, проводящих пластмасс и современных композитных материалов.
Каким образом покрытие улучшает характеристики функциональных керамических порошков?
Керамические порошки, такие как оксид алюминия, диоксид циркония, нитрид алюминия, нитрид кремния и титанат бария, широко используются в прецизионной, электронной и конструкционной керамике.
Исходные керамические порошки характеризуются непостоянной поверхностной активностью и плохой однородностью спекания. После формования и спекания в изделиях часто образуются поры, трещины и недостаточная плотность, что приводит к недостаточной твердости, изоляционным свойствам и термостойкости. Модификация покрытия равномерно регулирует поверхностную активность, оптимизирует процесс спекания и повышает плотность, механическую прочность и электрическую стабильность керамических изделий.
Краткое содержание: Почему все больше порошков требуют модификации покрытия?
Проще говоря, большинству неорганических, сверхтонких и функциональных порошков требуется модификация покрытия. Ее основная ценность заключается не просто в постепенном улучшении; она устраняет присущие порошку недостатки, раскрывает функциональные возможности материала, стабилизирует качество продукции и расширяет области применения. От обычных пластмасс и покрытий до новых источников энергии, электроники и передовых материалов, модификация порошкового покрытия стала критически важным процессом, определяющим качество и производительность продукции.
“Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем службы поддержки Molly по любым дополнительным вопросам”.”
— Опубликовано Эмили Чен
