Guia definitivo para agentes de dispersão cerâmica: tipos, funções e seleção

Apr 02,2024

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Os agentes de dispersão, também conhecidos como diluentes ou defloculantes, são um tipo de aditivo cerâmico crucial no processo de conformação úmida de cerâmicas de alto desempenho. Esses agentes garantem que a lama cerâmica mantenha alto teor de sólidos, estabilidade e boas propriedades reológicas, facilitando a formação de cerâmicas com formas complexas, mínima retração após a queima, densidade volumétrica uniforme e desempenho estável. Os agentes de dispersão auxiliam no controle das propriedades de fluxo do chorume.

Ceramic Dispersion agents

Classificação dos Agentes de Dispersão Cerâmicos

Os agentes de dispersão variam amplamente, classificando-os em agentes à base de água e à base de óleo (meio não aquoso), com os primeiros divididos em iônicos (incluindo catiônicos e aniônicos), não iônicos e mistos.

Agentes de dispersão inorgânica: Os agentes inorgânicos comumente usados incluem fosfato de sódio, silicato de sódio, carbonato de sódio e metasilicato de sódio. Seu mecanismo de dispersão envolve principalmente efeitos eletrostáticos, onde eles ionizam em água, espessando a camada dupla e aumentando a repulsão de partículas para melhorar a fluidez. Apesar de sua ampla aplicação em cerâmicas tradicionais e sanitárias devido ao baixo custo, sua estreita faixa de defloculação, baixa estabilidade e introdução de impurezas limitam seu uso.
Agentes de Dispersão Orgânica: Estes agentes atuam através de impedimentos eletrostáticos e estéricos para evitar a aglomeração de partículas. Tipicamente eletrólitos orgânicos, eles adsorvem em superfícies de partículas, aumentando a repulsão eletrostática. Agentes orgânicos de dispersão de pequenas moléculas, como citrato de sódio e humato de sódio, oferecem melhor desempenho do que agentes inorgânicos, mas são sensíveis ao pH e à temperatura e são relativamente caros.
Agentes de dispersão polimérica: Também conhecidos como superdispersantes, são polieletrólitos poliméricos ou não iônicos. Sua estrutura molecular e peso molecular são ajustáveis, proporcionando melhor estabilização e fluxo do que dispersantes orgânicos inorgânicos e de pequenas moléculas. Polímeros solúveis em água como poliacrilato de sódio e poliacrilamida são comumente usados, com suas moléculas adsorvendo partículas e dispersando-as em água quebrando a argila.#39; s estrutura de card-house, superando significativamente os dispersantes tradicionais.

Mecanismo de Ação

Os agentes de dispersão previnem a aglomeração na lama interagindo com superfícies de partículas cerâmicas, categorizadas em repulsão eletrostática, impedimento estérico e estabilização eletroestérica. Esses mecanismos envolvem agentes de dispersão ionizados formando barreiras carregadas ou polímeros adsorvendo superfícies e estendendo-se no meio, criando camadas que impedem a floculação das partículas.

Funções dos Agentes de Dispersão

Na preparação de lama cerâmica, os agentes de dispersão facilitam a moagem, a diluição e a dispersão estável, reduzindo a viscosidade e melhorando a fluidez. Eles evitam a aglomeração de partículas, melhoram a eficiência da moagem e aumentam a uniformidade e a esfericidade das partículas de lama. Além disso, eles podem ligar partículas ou aumentar a resistência do corpo verde, desempenhando um papel significativo na melhoria do desempenho do produto cerâmico e na redução dos custos de produção.

Seleção e Desenvolvimento de Agentes de Dispersão

Nem todos os agentes de dispersão são adequados para cada material cerâmico, necessitando de experimentos para determinar o melhor agente para um determinado material. Isso envolve a análise da viscosidade, sedimentação, potencial zeta e valor de pH da lama com diferentes agentes de dispersão. O desenvolvimento de novos agentes de dispersão pode seguir dois caminhos: combinar agentes industriais existentes para melhorar o desempenho e redução de custos, ou sintetizar quimicamente novos agentes com base em pesquisas teóricas, particularmente com foco em polímeros orgânicos e polieletrólitos para cerâmicas especiais ou óxidos cerâmicos, aumentando significativamente o teor de sólidos e propriedades reológicas da lama.

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