北京油性分散剂技术指导

分散剂在 3D 打印陶瓷墨水制备中的特殊功能陶瓷 3D 打印技术对墨水的流变特性、打印精度和固化性能提出了更高要求，分散剂在此过程中承担多重功能。超支化聚酯分散剂可赋予陶瓷墨水独特的触变性能：静置时墨水表观粘度≥5Pa・s，能够支撑悬空结构；打印时受剪切力作用粘度迅速下降至 0.5Pa・s，实现精细挤出与铺展。在光固化 3D 打印氧化铝陶瓷时，添加分散剂的墨水在 405nm 紫外光照射下，固化深度偏差控制在 ±5μm 以内，打印层厚精度达到 50μm，成型件尺寸误差＜±10μm。此外，分散剂还可调节陶瓷颗粒与光固化树脂的相容性，避免固化过程中出现相分离现象，确保打印坯体的微观结构均匀性，为制备复杂形状、高精度的陶瓷构件提供技术保障。分散剂的亲水亲油平衡值（HLB）对其在特种陶瓷体系中的分散效果起着关键作用。北京油性分散剂技术指导

环保型分散剂与 B₄C 绿色制造适配随着环保法规趋严，B₄C 产业对分散剂的绿色化需求日益迫切。在水基 B₄C 磨料浆料中，改性壳聚糖分散剂通过氨基与 B₄C 表面羟基的配位作用，实现与传统六偏磷酸钠相当的分散效果（浆料沉降时间从 1.5h 延长至 7h），但其生物降解率达 98%，COD 排放降低 70%，有效避免水体富营养化。在溶剂基 B₄C 涂层制备中，油酸甲酯基分散剂替代甲苯体系分散剂，VOC 排放减少 85%，且其闪点（＞135℃）远高于甲苯（4℃），大幅提升生产安全性。在 3D 打印 B₄C 墨水领域，光固化型分散剂（如丙烯酸酯接枝聚醚）实现 “分散 - 固化” 一体化，避免传统分散剂脱脂残留问题，使打印坯体有机物残留率从 8wt% 降至 1.8wt%，脱脂时间从 50h 缩短至 15h，能耗降低 60%。环保型分散剂的应用，不仅满足法规要求，更***降低 B₄C 生产的环境成本。电子陶瓷分散剂使用方法不同陶瓷原料对分散剂的适应性不同，需根据具体原料特性选择合适的分散剂。

分散剂作用的跨尺度理论建模与分子设计借助分子动力学（MD）和密度泛函理论（DFT），分散剂在 SiC 表面的吸附机制正从经验试错转向精细设计。MD 模拟显示，聚羧酸分子在 SiC (001) 面的**稳定吸附构象为 "双齿桥连"，此时羧酸基团间距 0.78nm，吸附能达 - 55kJ/mol，据此优化的分散剂可使浆料分散稳定性提升 40%。DFT 计算揭示，硅烷偶联剂与 SiC 表面的反应活性位点为 Si-OH 缺陷处，其 Si-O 键的形成能为 - 3.2eV，***高于与 C 原子的作用能（-1.5eV），这为高选择性分散剂设计提供理论依据。在宏观尺度，通过建立 "分散剂浓度 - 颗粒 Zeta 电位 - 烧结收缩率" 的数学模型，可精细预测不同工艺条件下的 SiC 坯体变形率，使尺寸精度控制从 ±5% 提升至 ±1%。这种跨尺度研究正在打破传统分散剂应用的 "黑箱" 模式，例如针对 8 英寸 SiC 晶圆的低翘曲制备，通过模型优化分散剂分子量（1000-3000Da），使晶圆翘曲度从 50μm 降至 10μm 以下，满足半导体制造的极高平整度要求。

烧结致密化促进与晶粒生长调控分散剂对 SiC 烧结行为的影响贯穿颗粒重排、晶界迁移、气孔排除全过程。在无压烧结 SiC 时，分散均匀的颗粒体系可使初始堆积密度从 58% 提升至 72%，烧结中期（1600-1800℃）的颗粒接触面积增加 30%，促进 Si-C 键的断裂与重组，致密度在 2000℃时可达 98% 以上，相比团聚体系提升 10%。对于添加烧结助剂（如 Al₂O₃-Y₂O₃）的 SiC 陶瓷，柠檬酸钠分散剂通过螯合 Al³⁺离子，使助剂在 SiC 颗粒表面形成 5-10nm 的均匀包覆层，液相烧结时晶界迁移活化能从 280kJ/mol 降至 220kJ/mol，晶粒尺寸分布从 5-20μm 窄化至 3-8μm，***减少异常长大导致的强度波动。在热压烧结中，分散剂控制的颗粒间距（20-50nm）直接影响压力传递效率：均匀分散的浆料在 20MPa 压力下即可实现颗粒初步键合，而团聚体系需 50MPa 以上压力，且易因局部应力集中导致微裂纹萌生。更重要的是，分散剂的分解残留量（<0.1wt%）决定了烧结后晶界相的纯度，避免因有机物残留燃烧产生的 CO 气体在晶界形成直径≥100nm 的气孔，使材料抗热震性能（ΔT=800℃）循环次数从 30 次增至 80 次以上。分散剂在特种陶瓷凝胶注模成型中，对凝胶网络的形成和坯体质量有重要影响。

抑制团聚的动力学机制：阻断颗粒聚集路径陶瓷粉体在制备（如球磨、喷雾干燥）和成型过程中易因机械力或热力学作用发生团聚，分散剂可通过动力学抑制作用阻断聚集路径。例如，在氧化铝陶瓷造粒过程中，分散剂吸附于颗粒表面后，可降低颗粒碰撞时的黏附系数（从 0.8 降至 0.2），使颗粒碰撞后更易弹开而非结合。同时，分散剂对纳米陶瓷粉体（如粒径 < 100nm 的 ZrO₂）的团聚抑制效果尤为***，因其比表面积大、表面能高，未添加分散剂时团聚体强度可达 100MPa，而添加硅烷偶联剂类分散剂后，团聚体强度降至 10MPa 以下，便于后续粉碎和分散。这种动力学机制在纳米陶瓷制备中至关重要，可避免因团聚导致的坯体显微结构不均和性能劣化。在特种陶瓷制备过程中，添加分散剂可减少球磨时间，提高生产效率，降低能耗成本。陕西挤出成型分散剂技术指导

分散剂的分子结构决定其吸附能力，合理选择能有效避免特种陶瓷原料团聚现象。北京油性分散剂技术指导

分散剂在等静压成型中的压力传递优化等静压成型工艺依赖于均匀的压力传递来保证坯体密度一致性，而陶瓷浆料的分散状态直接影响压力传递效率。分散剂通过实现颗粒的均匀分散，减少浆料内部的空隙和密度梯度，为压力均匀传递创造条件。在制备氮化硅陶瓷时，使用柠檬酸铵作为分散剂，螯合金属离子杂质的同时，使氮化硅颗粒在浆料中均匀分布。研究发现，经分散剂处理的浆料在等静压成型过程中，压力传递效率提高 20%，坯体不同部位的密度偏差从 ±8% 缩小至 ±3%。这种均匀的密度分布***改善了陶瓷材料的力学性能，其弹性模量波动范围从 ±15% 降低至 ±5%，压缩强度提高 25%，充分证明分散剂在等静压成型中对压力传递和坯体质量控制的重要意义。北京油性分散剂技术指导