氨基硅烷偶联剂表面改性SiC微粉的研究.pdf.pdf

亿与生物Z程2008。&Bioengineering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-、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:TQ174文献标识码:A文章编号:1672—5425(2008)01—0021—03SiC由于其良好的高温特性、较低的热膨胀系数、较高的热传导率而广泛应用于高温结构工程领域。传统的成型方法难以制备形状复杂、可靠性高的陶瓷元件,而新型胶态成型技术,如凝胶注模成型和直接凝固成型L4则可以解决其可靠性低的缺点并能近净尺寸成型复杂形状的制品,且制品结构均匀。新型胶态成型技术的关键是制备高固相含量、低粘度、均匀稳定的陶瓷料浆。通过对SiC微粉进行表面改性可以使其满足新型胶态成型的需要,提高材料的性能。SiC微粉表面改性的方法主要有酸洗提纯法、无机改性法和有机改性法等,其中有机改性法是目前主要采用的方法。作者采用氨基硅烷偶联剂对SiC微粉表面进行有机改性,通过氨基的引人改变SiC微粉的表面亲水性,制备出了高固相含量、低粘度的SiC料浆。(颗粒粒径为d。===),山东潍坊新方磨料磨具有限公司,其化学成分见表1。表1SiC微粉的化学组成/%/%3种偶联剂的分子式分别是:WI)_50,(CH3CH2O)3SiCH2CH2CH2NH2;W52,(CH3CH2O)3SiCH2CH2CH2NHCHzNH2;WI)_57,(CH3CH2O)2CH3SiCH2CH2CH2NH2。,然后用去离子水反复清洗,直至电导率不变,接着将料浆抽滤、烘干。以甲苯为介质溶剂,取处理后的SiC微粉在温度为9O℃的水浴中与偶联剂反应5h,抽滤、烘干,制得改性SiC微粉。(美国Nico—let公司)测定改性前后SiC微粉的表面特征。采用BDL—B型Zeta电位仪测定粉体的Zeta电位,用HC1和NH。·H。O调节悬浮液的pH值。采用沉降实验表征料浆的悬浮稳定性,将1O的水基SiC料浆倒人1omL试管中静置沉降,以浊液高度来表征沉降高度。采用BROOKFIELDDV—II+型粘度计测定料浆的流变特性。-50改性后SiC微粉的红外光谱图。Wavenumber/cm。:湖北省自然科学基金资助项目(2005ABA014)收稿日期:2007—09—28作者简介:吉晓莉(1963一),女,四川西充人,副教授,主要研究方向:高温结构陶瓷。E—mail:j