高级陶瓷（也称为工程陶瓷或技术陶瓷）与传统陶瓷的不同之处在于其设计能够承受恶劣的环境条件。 这些特殊的陶瓷因具有优异的耐腐蚀性、耐侵蚀性和耐磨性；高温下的电绝缘和热绝缘性能；以及高耐热性而被用于各种应用。
高级陶瓷被 应用于多个行业，例如电子（半导体）、工业、航空、汽车、牙科/医疗、过滤、电气工程等，以应对各种挑战。 其中许多实际上受到“大数据”社会的发展以及开始向物联网（即人工智能（AI）、智能设备、智能电网和房屋、最终智慧城市等）转型的驱动。问题是，陶瓷行业发现难以跟上发展的速度以及对陶瓷产品更高耐受能力的要求。 例如，航空航天业开始将金属涡轮机叶片换成陶瓷叶片，因而需要具有更高热稳定性的陶瓷。电子产品寻求更强的热、机械和电稳定性，因此半导体创新和效率取得大规模增长；当然， 随着存储器、设备以及显示器（LCD和OLED）的不断发展，这些设备变得更大、更灵活、更纤薄，真正推动了这一增长。
当前，高级陶瓷制造商的主要驱动力是提高速度和降低成本，以实现更高效的工艺。 然而，提高耐受能力和减少浪费是最重要的推动因素，并且可能是其主要目标之一。 这在一定程度上与获得更一致的性能有关，同时试图将陶瓷生坯内的裂纹或气孔减至最小，因为陶瓷将先在模具中成型，然后再在窑中干燥。 使用添加剂、粘合剂和增稠剂 可以改善这些问题； 因此，大多数陶瓷制造商正在积极寻找新工艺/新材料，以帮助制造具有更高耐受能力的高级陶瓷。
在陶瓷配方中，高含量的分散剂可将细粉润湿并分散在介质（如水）中，同时实现流变控制。 分散剂可通过减少团聚来帮助降低粘度并实现狭窄的粒度分布。
制造陶瓷的过程非常重要，而且劳动强度大。 分散剂的选择可能会影响陶瓷零件加工中的多个参数，但主要特性是生产出低粘度的稳定浆糊/浆料，并使浆料脱气，从而减少任何批次变化并改善流动性和模具填充以减少间隙或缺陷。
在使用水作为介质的情况下，超分散剂可以在干燥过程中保持模具中陶瓷体系的最佳流变性。 即使将水通过模具壁排走，超分散剂也能防止沉淀，并使陶瓷颗粒彼此移动，形成更致密的“湿式”生坯。 因此，使用超分散剂提高生坯密度，有利于在去除有机添加剂（燃烧/脱脂步骤）过程中减少缺陷和陶瓷部件的收缩，并在最终焙烧之前将剩余颗粒烧结在一起以形成最终陶瓷件。 最终，通过减少成品中的缺陷，最大程度地减少破损和浪费。
尽管陶瓷制造商最担心的是窑炉最终产品的强度，但实际上，许多最终产品的失败是由生坯阶段的开裂/变形/缺陷造成的。 因此，分散剂的选择也会影响最终陶瓷件的性能，生坯强度是需要控制的重要因素，尤其是当陶瓷制造商试图提高新的高级陶瓷零件的耐受性时，无论是用于较大的零件还是使用新的颠覆性技术（例如3D打印）制成均是如此。高级陶瓷是一个不断增长的市场，分散剂是配制陶瓷浆料和浆糊时的关键组分。
来源：路博润
原文链接：https://cn.lubrizol.com/Coatings/Blog/2019/08/Role-of-Dispersants-in-Ceramics
长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入交流群。
