砂磨制备纳米立方碳化硅及表面特性

编号：NMJS08165

篇名：砂磨制备纳米立方碳化硅及表面特性

作者：邓丽荣 王晓刚 华小虎 陆树河 王嘉博 王行博

关键词： 立方碳化硅 纳米颗粒 砂磨 粉碎机理 表面特性

机构： 西安科技大学材料科学与工程学院 西安博尔新材料有限责任公司 西安科技大学工程训练中心

摘要： 为探讨机械粉碎法批量制备立方碳化硅纳米粉体的可行性,以平均粒径Dv(50)为2.49μm立方碳化硅为原料,采用具有一定实验体量的30 L型砂磨机对250 kg浆料进行砂磨实验研究。通过对砂磨产物的粒度、微观形貌、表面结构、Zeta电位等测试,分析了纳米碳化硅的粉碎机理及其表面特性。结果表明:砂磨过程中产物的粒径下降速率会发生数量级的变化,可将其划分为快速粉碎、慢速粉碎和均化、整形3个阶段。采用0.3~0.4 mm的碳化硅介质球,经砂磨40 h粒径可批量制备Dv(50)在100 nm,单颗粒粒径在30~50 nm的纳米颗粒,且粒度均匀,球形度良好。砂磨制得的纳米立方碳化硅,表面含有大量的羟基和二氧化硅,具有很好的亲水性,其表面特性与纳米二氧化硅相近。在pH≥7下分散稳定性良好,尤其在pH为9时Zeta电位绝对值最高可达60 mV以上,粒径达到最小值103 nm,分散稳定性最好。表明砂磨制备的纳米立方碳化硅在中性和碱性条件下具有良好的分散稳定性,可用于机械抛光、陶瓷湿法成型、涂层等工业应用领域。