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亿 与生物 Z程 2008。VoI.25 No.1 田
ChemistryBioengineering
氨基硅烷偶联剂表面改性SiC微粉的研究
吉晓莉。郑彩华。魏 磊。邓明进
(武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北武汉 430070)
摘 要:采用3种氨基硅烷偶联剂WD-50、WD-52和WD-57对SiC微粉进行表面改性,制备出高固相含量、低粘度的
SiC料浆,并通过红外光谱分析了SiC微粉改性前后的表面特性。结果表明,采用偶联剂 WD-52改性的SiC微粉固相体
积含量达到54.5 、料浆稳定性显著提高且粘度降低,与偶联剂WD-50和WD-57相比,WD-52的改性效果最好。
关键词:SiC;偶联剂;表面改性
中图分类号:TQ 174 文献标识码:A 文章编号:1672—5425(2008)01—0021—03
SiC由于其良好的高温特性、较低的热膨胀系数、 将SiC微粉置于5 盐酸溶液中搅拌 24 h,然后
较高的热传导率而广泛应用于高温结构工程领域。传 用去离子水反复清洗,直至电导率不变,接着将料浆抽
统的成型方法难以制备形状复杂、可靠性高的陶瓷元 滤、烘干。以甲苯为介质溶剂,取处理后的SiC微粉在
件,而新型胶态成型技术,如凝胶注模成型 和直接 温度为9O℃的水浴中与偶联剂反应 5 h,抽滤、烘干,
凝固成型L4 则可以解决其可靠性低的缺点并能近净 制得改性SiC微粉。
尺寸成型复杂形状的制品,且制品结构均匀。新型胶 1.3 测试与表征
态成型技术的关键是制备高固相含量、低粘度、均匀稳 采用20SX型傅立叶变换红外光谱仪(美国Nico—
定的陶瓷料浆。通过对SiC微粉进行表面改性可以使 let公司)测定改性前后SiC微粉的表面特征。
其满足新型胶态成型的需要,提高材料的性能。SiC 采用BDL—B型 Zeta电位仪测定粉体的Zeta电
微粉表面改性的方法主要有酸洗提纯法、无机改性法 位,用HC1和NH。·H。O调节悬浮液的pH值。
和有机改性法等,其中有机改性法是目前主要采用的 采用沉降实验表征料浆的悬浮稳定性,将 1O 的
方法。作者采用氨基硅烷偶联剂对SiC微粉表面进行 水基SiC料浆倒人1o mL试管中静置沉降,以浊液高
有机改性,通过氨基的引人改变SiC微粉的表面亲水 度来表征沉降高度。
性,制备出了高固相含量、低粘度的SiC料浆。 采用BROOKFIELD DV—II+型粘度计测定料浆
的流变特性。
1 实验
2 结果与讨论
1.1 原料与试剂
SiC微粉(颗粒粒径为d 。===1.17 m),山东潍坊 2.1 改性 SiC微粉的表面结构分析
新方磨料磨具有限公司,其化学成分见表1。 图1和图2分别是改性前和 WD-50改性后 SiC
微粉的红外光谱图。
表1 SiC微粉的化学组成/%
Tab.1 The chemical composition of SiC powder/%
3种偶联剂的分子式分别是:
WI)_50,(CH 3CH2O)3SiCH2CH2CH2NH2;
W 52,(CH3CH2O)3SiCH2CH2CH2NHCHzNH2;
Wavenumber/cm。
WI)_57,(CH
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