I disperdenti ceramici sono additivi ceramici ampiamente utilizzati. La loro funzione principale è quella di prevenire la formazione di superfici idrofobiche sulle particelle ceramiche, prevenendone così l'agglomerazione. A parità di acqua aggiunta, aumentano la quantità di acqua libera tra le particelle. Possono inoltre distribuire uniformemente i componenti delle materie prime nel mezzo, migliorare la fluidità della sospensione e l'uniformità delle particelle. In genere, i disperdenti ceramici con prestazioni eccellenti svolgono diverse funzioni nella preparazione delle sospensioni ceramiche, come la bagnatura, l'ausilio alla macinazione e la stabilizzazione. Queste funzioni sono cruciali per ridurre i costi di produzione e migliorare le prestazioni dei prodotti ceramici.
Effetto bagnante
Le superfici solide sono generalmente classificate in due categorie in base alle loro proprietà: idrofile e lipofile. Nell'industria ceramica, a seconda dell'oggetto e del processo specifici, è possibile aggiungere opportuni agenti bagnanti per convertire una superficie lipofila in una idrofila, o viceversa. Le sostanze bagnanti possono ridurre efficacemente l'energia libera superficiale dei liquidi, indebolire la tensione superficiale dei sistemi ceramici a slurry e ridurre la tensione interfacciale tra liquidi e solidi. Le polveri si disperdono meglio in soluzioni con una tensione superficiale critica inferiore rispetto alla propria. Pertanto, per migliorare la disperdibilità delle polveri, è necessario utilizzare additivi efficaci per ridurre la tensione superficiale dell'acqua.
Ausilio per la macinazione
Nella produzione industriale di ceramiche tradizionali in Cina, viene spesso utilizzata la pressatura semi-secca. La macinazione a sfere è un processo fondamentale nel trattamento iniziale della fanghiglia. Nella pratica, viene spesso impiegata la macinazione a umido, che produce risultati migliori. Durante la macinazione a sfere a umido, le polveri tendono ad agglomerarsi a causa delle collisioni reciproche, della prossimità e dell'attrazione tra molecole o particelle. Soprattutto dopo un certo periodo di macinazione, può verificarsi una "macinazione inversa". L'aggiunta di disperdenti può adsorbirsi saldamente sulle crepe delle particelle e penetrare in profondità, riducendo l'energia superficiale e indebolendo la forza di legame. Ciò facilita l'espansione degli spazi tra le particelle, rompendo efficacemente gli agglomerati deboli e prevenendone la ricomposizione. Di conseguenza, si riduce la forza esterna necessaria per rompere le particelle, si accelera il processo di frantumazione, si riducono i tempi di macinazione, si risparmia energia e si migliora l'efficienza della macinazione.
Effetto stabilizzante
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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