Badania własności reologicznych zawiesin wodnych i niewodnych nanoproszków ceramicznych.

• Autorzy: Tomaszewski H. , Loiko E.M.

Warianty tytułu

EN

Rheological properties of ceramic nanopowders in aqueous and nonaqueous suspensions.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Od czasu pierwszych publikacji Niihary znane są potencjalne możliwości nanokompozytów ceramicznych w oferowaniu tworzyw o podwyższonych własnościach mechanicznych. Z powodu skłonności nanoproszków do aglomeryzowania osiągnięcie tych własności wymaga zastosowania technik typowych dla zawiesin koloidalnych. Prezentowana praca opisuje wyniki badań zawiesin wodnych proszków składowych nanokompozytów ZrO2/Al2O3 i zawiesin niewodnych nanokompozytów AlO3/SiC. Oceniano wpływ pH wodnych zawiesin Al2O3 i ZrO2 na właściwości zawiesin i odwirowanych surowych próbek. Znaleziono korelację pomiędzy powierzchniowym ładunkiem ziaren (potencjał dzeta) i i rozmiarem aglomeratów, lepkością zawiesiny i porowatością surowych odwirowanych próbek. W przypadku zawiesin niewodnych badaniom poddano zawiesiny Al2O3 i SiC w izopropanolu. Ładunek powierzchniowy ziaren zmieniano przez dodatek kwasu chlorooctowego i mierzono w sposób pośredni przez pomiar masy proszku osadzanego na elektrodzie podczas elektroforezy. Zaobserwowano odmienne zachowanie proszków SiC w porównaniu z Al2O3. W oparciu o teorię DLVO opisano mechanizm powstawania ładunku na powierzchni ziaren badanych proszków w obu typach rozpuszczalników. Wpływ wielkości ładunku na zapobieganie aglomeryzowaniu się ziaren nanoproszku SiC zilustrowano zdjęciami mikrostruktury spieków nanokompozytu Al2O3/SiC.

EN

The potential for ceramic nanocomposites to offer significantly enhanced mechanical properties is generally known since the first work of Niihara published in 1991. However achieving these properties needs carefully done colloidal processing, because ceramic nanopowders are naturally prone to agglomeration. The work presented here is concerned with the processing of zirconia/alumina nanocomposites via aqueous and alumina/silicon carbide nanocomposites via nonaqueous colloidal route. The effect of pH of aqueous alumina and zirconia suspensions on properties of suspension and centrifuged green bodies was studied. A correlation between surface electric charge of grains (zeta potential) and agglomerate size, viscosity of suspension and porosity of green compacts was found. In the case of nonaqueous route alumina and silicon carbide suspensions in izo-propanol were investigated. Electrostatic surface charge of grains was changed by addition of chloroacetic acid and determined indirectly by the mass of powder deposited on electrode during electrophoresis. Different behaviour of SiC nanopowder than of alumina was observed and mechanism of charge creation is proposed on the base of DLVO theory. The effect of grain charge on preventing agglomeration of the silicon carbide powder is presented on micrographs of sintered nanocomposites.

Słowa kluczowe

PL

własności reologiczne; nanoproszki ceramiczne; zawiesina wodnych nanoproszków ceramicznych; zawiesina niewodnych nanoproszków ceramicznych; mikrostruktura

EN

rheological properties; ceramic nanopowders; aqueous suspensions; nonaqueous suspensions; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego
• Czasopismo: Archiwum Nauki o Materiałach
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 24, nr 4
• Strony: 433--451

Twórcy

autor

Tomaszewski H.

autor

Loiko E.M.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa