分散劑對陶瓷漿料的分散機制,分成三個階段:
(第一階段)陶瓷粉體表面的潤濕:
潤濕是陶瓷粉體分散最基本的條件,要將陶瓷粉體均勻分散在漿料的溶液中,首先要讓陶瓷粉體被溶液潤濕。
在這過程中,分散劑有兩個作用:
(a)漿料與氣體的界面:分散劑親溶液的官能基,對溶液產生吸附,分散劑另一端的官能基朝向氣體,藉以降低漿料與氣體的界面的表面張力。
(b)陶瓷粉體與溶液的界面:分散劑親溶液的官能基,對溶液產生吸附,分散劑另一端的官能基吸附陶瓷粉體,以降低陶瓷粉體與溶液的界面的表面張力。
(第二階段)陶瓷粉體的解凝聚:
陶瓷粉體的解凝聚,就是讓陶瓷粉體彼此之間存在溶液,藉以分開陶瓷粉體。分散劑可加速讓溶液滲透在陶瓷粉體之間,達到分離陶瓷粉體的目的。
(第三階段)防止陶瓷粉體的沉降與再凝聚:
陶瓷漿料分散性的不穩定有兩個原因:
(a)沉降:因陶瓷粉體的比重較大,在漿料中容易受重力影響而沉降。
(b)再凝聚:在漿料中,陶瓷粉體因為有熱能,因此會進行布朗運動。雖然布朗運動可以阻止陶瓷粉體的沉降,但是陶瓷粉體一經碰撞,會產生再凝聚(粒徑越小越嚴重),藉以降低界面能。
分散劑可以阻止粒子的再凝聚,讓陶瓷漿料有較穩定的分散性。