砂磨制備納米立方碳化硅及表面特性

編號：NMJS08165

篇名：砂磨制備納米立方碳化硅及表面特性

作者：鄧麗榮 王曉剛 華小虎 陸樹河 王嘉博 王行博

關(guān)鍵詞： 立方碳化硅 納米顆粒 砂磨 粉碎機(jī)理 表面特性

機(jī)構(gòu)： 西安科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 西安博爾新材料有限責(zé)任公司 西安科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心

摘要： 為探討機(jī)械粉碎法批量制備立方碳化硅納米粉體的可行性,以平均粒徑Dv(50)為2.49μm立方碳化硅為原料,采用具有一定實驗體量的30 L型砂磨機(jī)對250 kg漿料進(jìn)行砂磨實驗研究。通過對砂磨產(chǎn)物的粒度、微觀形貌、表面結(jié)構(gòu)、Zeta電位等測試,分析了納米碳化硅的粉碎機(jī)理及其表面特性。結(jié)果表明:砂磨過程中產(chǎn)物的粒徑下降速率會發(fā)生數(shù)量級的變化,可將其劃分為快速粉碎、慢速粉碎和均化、整形3個階段。采用0.3~0.4 mm的碳化硅介質(zhì)球,經(jīng)砂磨40 h粒徑可批量制備Dv(50)在100 nm,單顆粒粒徑在30~50 nm的納米顆粒,且粒度均勻,球形度良好。砂磨制得的納米立方碳化硅,表面含有大量的羥基和二氧化硅,具有很好的親水性,其表面特性與納米二氧化硅相近。在pH≥7下分散穩(wěn)定性良好,尤其在pH為9時Zeta電位絕對值最高可達(dá)60 mV以上,粒徑達(dá)到最小值103 nm,分散穩(wěn)定性最好。表明砂磨制備的納米立方碳化硅在中性和堿性條件下具有良好的分散穩(wěn)定性,可用于機(jī)械拋光、陶瓷濕法成型、涂層等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。