Keramische Dispergiermittel sind weit verbreitete Keramikadditive. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Bildung hydrophober Oberflächen auf Keramikpartikeln und damit deren Agglomeration zu verhindern. Unter gleichen Wasserzugabebedingungen erhöhen sie den Anteil an freiem Wasser zwischen den Partikeln. Sie können außerdem die Rohstoffkomponenten gleichmäßig im Medium verteilen, die Fließfähigkeit der Suspension verbessern und die Partikelgleichmäßigkeit erhöhen. Keramische Dispergiermittel mit hervorragender Leistung spielen typischerweise mehrere Rollen bei der Herstellung von Keramikschlämmen. Sie dienen beispielsweise als Benetzungs-, Mahlhilfs- und Stabilisierungsfunktionen. Diese Funktionen sind entscheidend für die Senkung der Herstellungskosten und die Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Keramikprodukten.
Benetzungseffekt
Feste Oberflächen werden im Allgemeinen anhand ihrer Eigenschaften in zwei Kategorien eingeteilt: hydrophil und lipophil. In der Keramikindustrie können je nach Objekt und Prozess geeignete Netzmittel zugesetzt werden, um eine lipophile Oberfläche in eine hydrophile umzuwandeln oder umgekehrt. Netzmittel können die freie Oberflächenenergie von Flüssigkeiten wirksam reduzieren, die Oberflächenspannung von keramischen Schlickersystemen schwächen und die Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeiten und Feststoffen verringern. Pulver dispergieren besser in Lösungen mit geringerer kritischer Oberflächenspannung als ihrer eigenen. Um die Pulverdispergierbarkeit zu verbessern, müssen daher wirksame Additive verwendet werden, die die Oberflächenspannung von Wasser reduzieren.
Schleifhilfe
Bei der industriellen Produktion traditioneller Keramik in China wird häufig das Halbtrockenpressen verwendet. Das Kugelmahlen ist ein entscheidender Prozess in der Frühbehandlung von Schlämmen. In der Praxis wird häufig Nassmahlen angewendet, da dies bessere Ergebnisse liefert. Beim Nassmahlen in der Kugelmühle neigen Pulver aufgrund von Kollisionen, Nähe und Anziehung zwischen Molekülen oder Partikeln zur Agglomeration. Insbesondere nach einer gewissen Mahldauer kann es zu einem „Rückwärtsmahlen“ kommen. Die Zugabe von Dispergiermitteln kann fest an Partikelrissen adsorbieren und tief eindringen, wodurch die Oberflächenenergie reduziert und die Bindungskraft geschwächt wird. Dies erleichtert das Ausdehnen der Lücken zwischen den Partikeln, wodurch schwache Agglomerate wirksam aufgebrochen und ein erneutes Heilen verhindert wird. Dadurch wird die zum Brechen der Partikel erforderliche externe Kraft reduziert, der Zerkleinerungsprozess beschleunigt, die Mahlzeit verkürzt, Energieverbrauch gespart und die Mahlleistung verbessert.
Stabilisierende Wirkung
After the dispersant is added, it is adsorbed onto the surface of the ceramic particles, partially or completely covering the particle surfaces. This replaces the original particle/solvent interfacial tension with the dispersant/water interfacial tension. For ceramic particles to be stably dispersed in the solvent, the resultant force on the particles must be zero. When the concentration of the ceramic slurry suspension and the particle size of the clay particles are fixed, the gravity, buoyancy, and interaction forces on the particles are also fixed. In this case, the particle/solvent interfacial tension can only be adjusted by adding a dispersant to make the resultant force on the ceramic particles zero.
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