奈米粉體在漿料的分散處理

奈米粉體在漿料的分散處理,包含三階段 :

1.奈米粉體在液相的潤濕 : 表面極性的粉體容易被極性溶劑潤濕,而表面非極性的粉體容易被非極性溶劑潤濕。在MLCC產業,多以無水酒精與甲苯當作溶劑,這樣的組合就是為了要讓MLCC複雜成分的粉體組組成(包含表面極性與非極性的粉體),都有好的潤濕表現。

2.解凝聚,將團聚體打散成原生粒子 : 一般常用機械力(高速機械攪拌、球磨、氣流磨、超音波等)來進行解凝聚。高速機械攪拌,氣流磨與球磨,是藉助外界的剪切力與撞擊力等機械能,讓團聚體解開成原生粒子。超音波則是透過控制時間,頻率與功率來達到解凝聚效果。

3.原生粒子在漿料中保持穩定,避免再團聚 : 此階段通常是加入分散劑,去降低粉體與溶劑界面的界面張力,提高漿料的穩定性,增加原生粒子再凝聚的難度。

奈米粉體在漿料的穩定,可透過三個機制 :

(1)靜電穩定 : 透過調整將料的pH值或外加電解質,去增加粉體表面電荷,讓粉體表面產生靜電排斥作用,以避免在凝聚而沈降。

(2)空間位阻穩定 : 透過添加高分子聚合物,聚合物分子的錨基吸附在固體顆粒表面,而高分子長鏈另一端溶劑鏈在溶劑中充分伸展形成位阻層,去阻礙粉體原生粒子再碰撞而凝聚沈降。

(3)靜電位穩定 : 讓粉體表面吸附一層帶電較強的聚合物分子層,帶電的聚合物藉由自身的電荷排斥周遭粉體原生粒子靠近,而讓漿料形成穩定狀態。