纳米Al2O3在水相体系中的分散稳定性研究

主要研究了pH值、分散剂（SDBS、CTAB、GA）种类和分散剂的浓度对纳米Al2O3在水相体系中进行分散时的影响。实验结果表明：pH值在8左右，SDBS、GA作为分散剂时，纳米Al2O3悬浮液的Zeta电位绝对值较大，粒径较小；在pH值为2～3，CTAB作为分散剂时，Al2O3纳米悬浮液的Zeta电位绝对值较大，粒径较小。比较3种分散剂的分散效果，其中在pH为8左右，SDBS作为分散荆时，纳米氧化铝悬浮液的Zeta电位绝对值最大，粒径最小。在此基础上又讨论了最佳分散剂SDBS的浓度对纳米氧化铝悬浮液的影响，当SDBS分散剂的浓度为0.055％左右时，纳米Al2O3在水相体系中稳定分散性较好。     

温度对α-Al2O3-H2O-PAA悬浮液稳定性的影响

研究了温度对α-Al2O3 -H2O-聚丙烯酸悬浮液分散稳定性的影响.研究表明:温度升高,粉体充分分散时所需的PAA添加量增大.浆料体系中分散剂添加量低于给定温度下的最佳添加量时,温度升高,浆料粘度增加,稳定性下降.但在适量聚丙烯酸(polyacrylic acid,PAA)分散剂存在的前提下,提高温度,可以显著降低高固含量浆料的粘度.     

PAANH4-凹凸棒石粘土水悬浮液分散稳定性研究

研究了PAANH4 凹凸棒石粘土水悬浮液分散稳定性。结果表明 :固相质量分数不同的浆料 ,其最佳分散剂添加量均为 4 .5 %。固相质量分数的提高 ,浆料最低粘度值提高 ,分散剂有效用量范围变窄。对于给定PAANH4 添加量的浆料 ,其流变性随着pH的提高有明显的改善 ;pH值为 6 .5的悬浮液 ,经过高于 6 .5阶段的吸附 ,其流变性能均显著改善 ,而经过pH值为 8.5阶段的吸附的悬浮液粘度值最小。     

ZnO-Al2O3混合粉体水基悬浮液性能的研究

通过Zeta电位、粘度、沉降等测试,研究了添加剂含量、pH值、固含量和球磨时间对ZnO-Al₂O₃混合粉体水基悬浮液的稳定性、流动性等的影响.实验结果表明：当pH值为9左右,聚丙烯酸添加质量分数为0.20%时,悬浮液粘度最低、稳定性最好.可制得固相体积分数55%的悬浮液.聚乙二醇添加量的增加,使悬浮液粘度增大、稳定性下降.该实验条件下,球磨时间以40h为佳.     

分散途径对Al_2O_3-SiO_2/PAA系统流变性的影响

在研究pH值对Al_2O_3/SiO_2二元悬浮体系流变性的基础上,着重研究了分散途径对PAA分散的Al_2O_3-SiO_2二元体系流变性的影响。实验表明,在无分散剂时,Al_2O_3-SiO_2二元混合体系流变特性随pH值的变化可为3段:在pH值2.0以及pH值9.0两个区域,悬浮液处于稳定分散状态;而当pH值介于2.0~9.0时,浆液产生严重的絮凝现象,且絮凝程度高于Al_2O_3和SiO_2各自的单元体系。在pH值介于2.0~9.0时,通过添加PAA可使Al_2O_3-SiO_2二元悬浮液达到稳定分散状态;pH值为6.0时,采用普通添加方式PAA的最低添加量为0.8%(质量分数);改变分散途径后,分散所需的PAA最低添加量可降低50%,仅为0.4%(质量分数)。该结果表明,在Al_2O_3-SiO_2二元体系中,分散剂PAA在颗粒表面存在不均匀吸附现象,并且通过分散途径的设计,可有效地避免这种现象。另外,分散途径的设计可以提高PAA稳定分散的Al_2O_3-SiO_2二元悬浮液的抗离子强度特性,同时又可降低固含量对浆液流变性能的影响。     

ZnO-Al2O3混合粉体水基悬浮液性能的研究

通过Zeta电位、粘度、沉降等测试,研究了添加剂含量、pH值、固含量和球磨时间对ZnO-Al₂O₃混合粉体水基悬浮液的稳定性、流动性等的影响.实验结果表明：当pH值为9左右,聚丙烯酸添加质量分数为0.20%时,悬浮液粘度最低、稳定性最好.可制得固相体积分数55%的悬浮液.聚乙二醇添加量的增加,使悬浮液粘度增大、稳定性下降.该实验条件下,球磨时间以40h为佳.     

含镁离子电解质对氧化铝浆料流变性能的影响

通过高纯氧化铝陶瓷浆料粘度和zeta(ζ)电位等参数的考察,探讨了不同pH值下,含镁离子电解质对其流变性能的影响。结果表明,镁离子会降低氧化铝浆料的流变性能。在其存在下,无分散剂时与添加聚丙烯酸(PAA)作分散剂时,pH值分别为6.5和9.5的浆料具有良好的流变性能。无镁离子存在时,PAA的最佳添加量为0.5%;镁离子浓度为0.05mol/L时,该量增加至0.9%。     

D-山梨醇对聚丙烯酸-水基氧化铝悬浮液流变性能的影响

研究了D-山梨醇(D-sorbitol)对聚丙烯酸(poly(acrylic acid))(PAA)稳定的水基氧化铝(Al₂O₃)悬浮液流变性能的影响. 实验发现: 在pH为9.0时, 对于固含量为30vol% ~ 40vol%的Al₂O₃悬浮液, 少量D-山梨醇的加入皆能明显提高其分散稳定性. 当D-山梨醇的添加量占分散剂总量(0.5wt%)的20%时, 悬浮液粘度最低. 且添加二元分散剂PAA/D-山梨醇的悬浮液具有更好的抗电解质性能. 分别对单一PAA分散的Al₂O₃及二元分散剂分散的Al₂O₃进行了红外光谱表征. 结合流变与红外实验结果, 分析了山梨醇的作用机理: 部分山梨醇吸附在Al₂O₃颗粒表面, 部分山梨醇与PAA以氢键形式结合, 增大了颗粒间的空间位阻, 提高了悬浮液的流变性能.     

分散剂对石墨水悬浮液分散性能的影响

通过测定分散体系的吸光度,探讨不同浓度的各种分散剂对石墨水悬浮液分散性能的影响,其中添加含有阴离子型、非离子型和高分子表面活性剂的三种复配分散剂(SGDF1、SGDF2、SGDF3)的石墨水悬浮液分散效果较好。进一步研究在复配分散剂存在下,pH值、静置时间对石墨水悬浮液性能的影响。结果表明,当pH值大于7后,石墨水悬浮液的分散能力维持在较高水平,pH值为9时,Zeta电位绝对值最高,吸光度最大,分散体系稳定性最好。添加分散剂的石墨较未添加分散剂的石墨聚集程度明显减弱,分散性能变好。其中添加SGDF3的石墨水悬浮液的石墨的聚集程度最小,分散稳定最佳。     

水相体系纳米γ-Al2O3浆料的分散稳定性能研究

为确定配制稳定的纳米γ-Al2O3化学机械抛光(CMP)浆料的工艺条件,通过润湿性、Zeta电位及黏度的测定,研究了溶液pH值及添加分散剂等因素对水相体系纳米γ-Al2O3悬浮液分散稳定性能的影响.结果表明,在纳米γ-Al2O3固含量为6%的浆料中,加入异丙醇胺作为分散剂,其用量为γ-Al2O3粉体质量的1%,同时控制浆料的pH值约为4时,纳米γ-Al2O3粉末的润湿性能最佳,此时浆料Zeta电位值较高,黏度较小;在该条件下成功获得长时间不沉降的稳定浆料.     

中间相碳微球悬浮体的流变性及凝胶注模成型工艺的研究

以Tween 80为分散剂,制备了水基中间相碳微球(MCMB)悬浮体.Zeta电位测定 结果表明,当Tween 80的用量为1％(以MCMB质量分数计)时,该悬浮体的Zeta,电位绝对 值可达到55mv(pH=7).进一步研究了分散剂用量和固含量对悬浮体流变学性能的影响,发现 悬浮体最佳分散剂用量为1％,随固含量的增加,其粘度也逐渐增加.在此基础上,制得了固含 量达到62.5wt％(53.1vol％)的悬浮体.研究了凝胶注模成型素坯及烧结体的力学性能及显微结 构,并通过该工艺制备了形状复杂的碳板材料.     

高固含量Y-TZP悬浮液的流变学特性

采用聚丙烯酸盐（ Ｎａ Ｐ Ａ Ａ、 Ｎ Ｈ_４ Ｐ Ａ Ａ） 作为分散剂, 制备了高固相含量（ ～５０ｖｏｌ％ ） 的 Ｙ Ｔ Ｚ Ｐ悬浮液研究了分散剂、粉体粒径和固含量对 Ｙ Ｔ Ｚ Ｐ 悬浮液流变学性能的影响结果表明： 分散剂的含量为１.８ｗｔ％ 时对悬浮液有最好的分散效果悬浮液的粘度随粒径的增加而降低, 高固含量浆料的流动曲线符合 Ｂｉｎｇｈａｍ 模型同时对分散剂的吸附分散机理进行了分析和讨论     

纳米Y-TZP形成稳定浆料的流变性质

本文研究了纳米Y－TZP超细粉体分别添加聚丙烯酸钠（NaPAA）及聚丙烯酸铵（NH₄PAA）所制备的浆料的稳定性.综合考虑Zeta电位和分散剂的解离条件,pH8～12为浆料的稳定范围.通过对浆料流变性质的测定,给出固含量与其相应的最佳分散剂用量关系,并比较了NaPAA与NH₄PAA在稳定高固含量浆料中的分散作用.结果表明,使用NH₄PAA可获得较NaPAA低的粘度,且由于它不引入杂质而有更大的优越性.对不同纳米尺寸的Y－TZP,如果吸附等量的分散剂,颗粒越大粘度越低.在一定范围内达到相同的粘度,颗粒越小,所需分散剂用量越多.     

Preparation of highly concentrated aqueous hydroxyapatite suspensions for slip casting

This paper reports the preparation of highly concentrated aqueous hydroxyapatite (HA) suspensions for slip casting of dense bone implants. The dispersing behaviour of HA powders in aqueous media was monitored by viscosity and zeta potential analyses as a function of pH of the slurry. The rheological properties of concentrated aqueous hydroxyapatite suspensions have been characterized with varying pH, NH₄PAA concentration and solids loading. The intrinsic pH of the suspension was found suitable for slip casting. The optimum dispersant concentration is 0.75 wt.% for 75 wt.% solid loading. A stable suspension with 75 wt.% solid was suitable for slip casting with viscosity of 0.36 Pa s at 100 s⁻¹. Finally, crack-free and dense microstructures have been obtained successfully with a grain size of 2–5 μm.     

用于电泳沉积的TiO2悬浮液分散性能研究

为了制备适合电泳沉积用的稳定悬浮液,在TiO2水基悬浮液中添加了聚乙烯亚胺(PEI)作为分散剂,对TiO2水基悬浮液进行Zeta电位、黏度、粒径以及稳定性测试,研究了PEI分散剂对TiO2分散性能的影响.结果表明通过添加相对于悬浮液中TiO2粉体质量分数0.6%～3.0%的分散剂可以获得高稳定、高分散、低黏度的悬浮液.     

Electrokinetic properties of Nd:YAG nanopowder and a high concentration slurry with ammonium poly(acrylic acid) as dispersant

The electrokinetic properties of Nd:YAG nanopowder with particles of about 40 nm in diameter were investigated by measuring the zeta potential of a stable YAG (Y₃Al₅O₁₂) aqueous slurry. Ammonium poly(acrylic acid) polyelectrolyte was used as dispersant to adjust the electrokinetic properties of the Nd:YAG slurry. The effect of the pH of the slurry and of the polyelectrolyte concentration on the stability of the suspension are discussed in this study. The optimal pH value and the amount of dispersant needed to obtain a stable Nd:YAG nanoparticle slurry were determined. Highly consistent Nd:YAG nanoparticle slurries with optimal pH and dispersant concentration were prepared by ball milling. The rheological behavior of Nd:YAG slip with different solid loading (60–70 wt%) has been studied by measuring the viscosity and shear stress as a function of shear rate. Slip with solid loadings of 65 wt% shows near-Newtonian behavior but becomes non-Newtonian with typical shear-thinning behavior above this solid loading value. The density and microstructure of the cast product bears a direct relationship to the state of the slip induced by alternation of the pH and the concentration of the dispersant as well as the solid loading.     

Rheology Study of Suspension Formed by Different Nano-size Y-TZP

The rheological properties of slurries formed by different nano-size Y-TZP have been studied.The viscosity is sensitive to solid loading especially for high solid content level. The dispersant NH4PAA can improve the flowability efficiently. The smaller ceramic particles need to adsorb more dispersant to the flowability. Under the same solid content, the smaller the particles, the higher the viscosity of its slurry     

纳米锑掺杂二氧化锡水悬浮液性质的研究

为研制稳定性、分散性良好的纳米锑掺杂二氧化锡(ATO)水悬浮液,研究了纳米ATO在水中的稳定、分散行为,讨论了分散剂种类、ATO用量、pH值、分散剂用量对体系稳定性、分散性和流变性的影响。采用沉降实验、Zeta电位仪、激光粒度仪、透射电镜等测试方法对纳米ATO悬浮液的特性进行表征。实验结果表明,选用静电位阻型分散剂聚乙烯亚胺(PEI),ATO用量为8％,分散剂用量8％～10％,pH值>4时,7 d后悬浮液沉降体积分数小于16％,ATO的平均粒径100 nm左右,体系粘度小于2 mPa·s。     

Colloidal dispersion and rheology study of nanoparticles

The effects of dispersant ammonium poly(methacrylic acid) (PMAA-NH₄) and poly(acrylic acid) (PAA) on nano-Al₂O₃ particle dispersion have been investigated. Under the same dispersion viscosity, Al₂O₃ of 38 nm size requires 20 times more PAA dispersant than Al₂O₃ of 0.2 μm size but with only 9 times specific surface area increase. For the same carboxylic acid group to Al₂O₃ mole ratio, the PAA dispersant adsorbs more readily onto nano-Al₂O₃ particles than the PMAA-NH₄ dispersant and has better dispersion efficiency. Rheology measurements confirm the better dispersion and higher dispersion efficiency when PAA is used. Maximum solids loading has been predicted for each suspension based on the rheological data; this predication capability can serve as the important guidance for future dispersion designs.