KH-550硅烷偶聯(lián)劑改性碳化硅粉體表面

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，許多工程都在使用SiC陶瓷。經(jīng)機(jī)械粉碎后的SiC粉體形狀不規(guī)則，且由于粒徑小、表面積大、表面能高，很容易發(fā)生團(tuán)聚，形成二次粒子，很難實(shí)現(xiàn)超細(xì)尺度范圍內(nèi)顆粒之間的均勻分散以及澆注成型工藝中料漿的分散、穩(wěn)定和懸浮，進(jìn)而影響陶瓷材料性能的提高。

加入改性劑，改善SiC粉體的分散性、流動(dòng)性，消除團(tuán)聚，是提高超細(xì)粉體成型性能以及陶瓷件最終性能的有效方法之一。

本文在機(jī)械力粉碎的基礎(chǔ)上采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對SiC粉體進(jìn)行改性，確定出改性最佳工藝參數(shù)，并對改性粉體進(jìn)行表征，分析了改性對SiC料漿分散穩(wěn)定性、流動(dòng)性的影響。

SiC料漿的粘度在3-4h內(nèi)隨反應(yīng)時(shí)間的延長而降低，4-6h內(nèi)隨反應(yīng)時(shí)間的延長變化不大，超過6h后，隨反應(yīng)時(shí)間的延長急劇增大。

隨反應(yīng)時(shí)間的延長，偶聯(lián)劑在粉體表面的包覆面積逐漸增大，其表面性質(zhì)也基本接近偶聯(lián)劑的性質(zhì)，從而使料漿粘度快速下降。

經(jīng)偶聯(lián)劑處理后SiC料漿粘度隨KH-550用量的增加先降低而后又略有上升。偶聯(lián)劑KH-550用量為1.5g時(shí)SiC料漿的粘度最小，其流動(dòng)性最好。

偶聯(lián)劑預(yù)處理階段的最佳工藝條件：反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，KH-550硅烷用量為1.5g。

SiC微粉經(jīng)偶聯(lián)劑處理后沒有改變原始SiC微粉的物相結(jié)構(gòu)，只是改變了其在水中的膠體性質(zhì)。中位徑d(50)略有減小，粒度分度分布范圍變窄，SEM顯示微粉團(tuán)聚現(xiàn)象減少，分散性得到改善。