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病情稳定Beta-Sialon电泳沉积(环保署)

Habibollah Alikhani*1,Alireza Taherizadeh2,Mahboubeh Kargar3和赛义德的魔法师穆萨维3

1大学材料科学工程系,Sahand技术,大不里士,伊朗

2设拉子大学材料科学与工程学院施拉兹,伊朗

3纳米科学和纳米技术研究所Kashan大学Kashan,伊朗

*通讯作者:
Habibollah Alikhani
材料科学工程系
Sahand科技大学
大不里士、伊朗
电话:(+ 98)9394805740
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:04/01/2021;接受日期:30/09/2021;发表日期:07/10/2021

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文摘

电泳沉积过程主要取决于胶体沉积悬架的稳定。在这个工作中,胶体稳定的亚微米beta-sialon乙醇进行了研究。电动电势和beta-sialon粉悬浮液粘度测量pH值的函数在这个溶剂。增加PVA聚合物悬浮的效果也被调查。粘度测量的指标分散溶剂的质量。聚合物的影响除了beta-sialon悬挂在电动电势也确定的函数博士最后,电泳沉积(环保署)进行了使用所确定的最佳中止条件。最佳工作条件也决定

关键字

病情稳定,电泳沉积(环保署)、悬架和工作条件,Beta-Sialon。

介绍

Sialons基于陶瓷氮化硅。这个家庭我的材料是固体的解决方案3N4这些陶瓷以其优异的力学性能优秀,如高强度、耐磨性、高硬度、高耐热震性(1- - - - - -4]。Sialon陶瓷发现应用程序在处理熔化有色金属特别是铝及其合金。坩埚、钢包、注射器和脱气设备5]。有色金属、燃烧器和浸没式加热器管(6]。为铝压铸金属进料管、热电偶保护管(7和切割工具8- - - - - -10]。这是由Sialon有很好的性能。电泳沉积(环保署)过程是基于运动的带电粒子悬浮运用外部电场(11]。这个过程有几个优点如:简单的设备要求,沉积时间短和小底物形状的限制,使其成为一个具有成本效益和多才多艺的过程(12]。我们已经提出,环保署是一种很有前途的技术准备thickness-controlled Sialon层衬底(13]。

方法

实验的程序

Beta-sialon粉平均大小为0.5μm是由球磨Beta-sialon粉平均大小为1.0至2.0��m (AG)材料有限公司、台湾)5 h。这种粉末是用于制备胶体与4 g Beta-sialon 100毫升乙醇(99.8%)在不同pH值为电动电势和粘度测量。通过使用HNO pH值调整3和NH3分别对酸性和碱性范围。每个胶体样品也是超声分散的30分钟,以确保良好的分散粒子。悬浮液的粘度测量使用粘度计(布氏粘度计RVDV-ll-Pro,美国)的剪切率1800 s - 1。电动电势和悬挂的电迁移率在不同pH值是使用电动电势测量的分析器(sz - 100 HORIBA科学日本)。在环保署,胶体浓度的4 g / 100毫升乙醇(99.8%)准备在pH = 4悬浮液与PVA添加。恒定电压30 V / cm应用过程中。电极使用不锈钢阳极和阴极。沉积质量的量化测量沉积后的体重。横断面存款考试进行厚度测量使用扫描电子显微镜(模型s - 3700 n、日立、日本)和沉积密度计算。

结果与讨论

悬架的稳定性

电动电势是一种胶体分散体系的稳定性的关键指标。图1显示了电动电势的博士一般高绝对电动电势值表明高稳定的悬浮粒子色散和高。所示图1等电点(IEP)βsialon胶体在pH = 6。在这一点上,没有表面电荷,因此,电动电势为零。暂停与pH = 6(ζ= 0)往往会结块,因为静电相互作用是最低在这一点上,没有表面电荷在这一点。图2显示βsialon的粘度的函数博士指出,最大粘度发生在pH = 6。这个最大粘度表示高度的胶体颗粒絮凝,这是符合电动电势测量所示图1所示。

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图1:电动电势测量pH值的函数。

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图2:pH值对βsialon悬浮液的粘度的影响。

的重要因素之一的稳定悬浮颗粒大小。在目前的情况下,平均粒径测量是0.5μm。广泛接受,粒子大于1.0μm不能提供良好的胶体稳定性,粒子的沉降发生得很快。

悬挂的PVA对稳定性的影响

发展的双电层在乙醇等非水介质是困难的,所以除了支化聚合物PVA等提高悬架的稳定性。在这种情况下,胶体的稳定性通常是通过粒子之间的静电相互作用增强,导致聚合物悬浮液。聚合物链吸附到陶瓷颗粒的表面上。的立体交互发生在这些粒子与聚合物链的表面,接近对方。刘易斯(14使用Flory-Huggins参数,χ,代表聚合物的质量解决方案。

指出,溶剂的质量,通过粘度测定α,出租车就是代表。的关系可以写成:发展双电层在乙醇等非水介质是困难的,所以除了支化聚合物如PVA提高悬架的稳定性。

在这种情况下,胶体的稳定性通常是通过粒子之间的静电相互作用增强,导致聚合物悬浮液。聚合物链吸附到陶瓷颗粒的表面上。的立体交互发生在这些粒子与聚合物链的表面,接近对方。刘易斯(14使用Flory-Huggins参数,χ,代表聚合物的质量解决方案。指出,溶剂的质量,通过粘度测定α,出租车就是代表。的关系可以写成:

η= BMα

M是添加了聚合物的分子量,B是常数和α可以在0.5和0.8之间变化。

通过重写Eq。(1),我们获得图像

粘度η,α^是溶剂质量参数作为粘度的函数。作为添加剂B和M是常数,α^”表示溶剂的分散能力。高α^的值将表明溶剂与大多数聚合物链在合适的情况下,因此提供一个较高的溶剂分散能力图3。显示的结果计算溶剂质量参数α^”在不同的pH值对不同数量的聚合物,即6 - 12毫克。所示的图3。的质量参数α^”随博士在pH值低于6,相对更高的分散质量测量。可以看出暂停12毫克PVA添加显示了更好的分散的悬浮能力6毫克PVA添加。得出悬挂6的pH值降低,稳定和适合环保署最高。

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图3:溶剂质量参数(α^”)在不同pH值6和12毫克PVA添加。

图4。表明聚合物的影响除了电动电势的βsialon悬挂的函数博士在pH值范围3 - 8可以看出,添加PVA提供立体稳定转移中的pH值较低。它也指出,当聚合物吸附在颗粒表面,改变双扩散层中的离子分布会影响绝对电动电势。

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图4:PVA添加对电动电势的影响随着pH值的函数。

电泳沉积的βsialon

电泳沉积是一个过程,主要取决于悬架的稳定。事实上悬挂的最佳参数是非常重要的获得一个统一的涂层。后确定悬架的最优条件,包括pH值和聚合物添加剂,电泳沉积在不锈钢基体上执行。恒压30伏特/厘米申请60秒。不同的沉积厚度测量悬浮液在SEM下固定沉积区。沉积质量测量和绿色包装不同的悬浮液的密度,即没有PVA, 6毫克PVA加法和12毫克PVA,确定为52%,分别为65%和67%。悬挂的生坯密度高12毫克PVA,表明这种悬架-分散。也指出,有绿色悬挂之间的密度差,没有PVA。作为一个结果,它表明,添加PVA提高悬浮液的分散能力。

结论

βsialon悬浮的稳定性的影响PVA添加βsialon悬浮的稳定性分别检查工作。电动电势和粘度的变化相对于pH值测量。通过比较电动电势的变化和粘度βsialon悬挂,它已经表明,有一个最佳pH值的范围。为了优化范围,电泳沉积在衬底上执行得很好。它也表明,PVA添加会影响泽塔潜在价值高离子浓度。环保署的悬浮液准备实验表明,确定最佳条件的说法,并导致高生坯密度沉积的形成。

引用

全球技术峰会