高級陶瓷（也稱為工程陶瓷或技術陶瓷）與傳統陶瓷的不同之處在于其設計能夠承受惡劣的環境條件。 這些特殊的陶瓷因具有優異的耐腐蝕性、耐侵蝕性和耐磨性；高溫下的電絕緣和熱絕緣性能；以及高耐熱性而被用于各種應用。

高級陶瓷被?應用于多個行業，例如電子（半導體）、工業、航空、汽車、牙科/醫療、過濾、電氣工程等，以應對各種挑戰。?其中許多實際上受到“大數據”社會的發展以及開始向物聯網（即人工智能（AI）、智能設備、智能電網和房屋、最終智慧城市等）轉型的驅動。問題是，陶瓷行業發現難以跟上發展的速度以及對陶瓷產品更高耐受能力的要求。 例如，航空航天業開始將金屬渦輪機葉片換成陶瓷葉片，因而需要具有更高熱穩定性的陶瓷。電子產品尋求更強的熱、機械和電穩定性，因此半導體創新和效率取得大規模增長；當然，?隨著存儲器、設備以及顯示器（LCD和OLED）的不斷發展，這些設備變得更大、更靈活、更纖薄，真正推動了這一增長。

當前，高級陶瓷制造商的主要驅動力是提高速度和降低成本，以實現更高效的工藝。 然而，提高耐受能力和減少浪費是最重要的推動因素，并且可能是其主要目標之一。 這在一定程度上與獲得更一致的性能有關，同時試圖將陶瓷生坯內的裂紋或氣孔減至最小，因為陶瓷將先在模具中成型，然后再在窯中干燥。 使用添加劑、粘合劑和增稠劑?可以改善這些問題；?因此，大多數陶瓷制造商正在積極尋找新工藝/新材料，以幫助制造具有更高耐受能力的高級陶瓷。

在陶瓷配方中，高含量的分散劑可將細粉潤濕并分散在介質（如水）中，同時實現流變控制。 分散劑可通過減少團聚來幫助降低粘度并實現狹窄的粒度分布。

制造陶瓷的過程非常重要，而且勞動強度大。 分散劑的選擇可能會影響陶瓷零件加工中的多個參數，但主要特性是生產出低粘度的穩定漿糊/漿料，并使漿料脫氣，從而減少任何批次變化并改善流動性和模具填充以減少間隙或缺陷。

在使用水作為介質的情況下，超分散劑可以在干燥過程中保持模具中陶瓷體系的最佳流變性。 即使將水通過模具壁排走，超分散劑也能防止沉淀，并使陶瓷顆粒彼此移動，形成更致密的“濕式”生坯。 因此，使用超分散劑提高生坯密度，有利于在去除有機添加劑（燃燒/脫脂步驟）過程中減少缺陷和陶瓷部件的收縮，并在最終焙燒之前將剩余顆粒燒結在一起以形成最終陶瓷件。 最終，通過減少成品中的缺陷，最大程度地減少破損和浪費。

盡管陶瓷制造商最擔心的是窯爐最終產品的強度，但實際上，許多最終產品的失敗是由生坯階段的開裂/變形/缺陷造成的。 因此，分散劑的選擇也會影響最終陶瓷件的性能，生坯強度是需要控制的重要因素，尤其是當陶瓷制造商試圖提高新的高級陶瓷零件的耐受性時，無論是用于較大的零件還是使用新的顛覆性技術（例如3D打印）制成均是如此。高級陶瓷是一個不斷增長的市場，分散劑是配制陶瓷漿料和漿糊時的關鍵組分。

來源：路博潤

原文鏈接：https://cn.lubrizol.com/Coatings/Blog/2019/08/Role-of-Dispersants-in-Ceramics

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