KH-550硅烷偶聯劑改性碳化硅粉體表面

在半導體制造領域，許多工程都在使用SiC陶瓷。經機械粉碎后的SiC粉體形狀不規則，且由于粒徑小、表面積大、表面能高，很容易發生團聚，形成二次粒子，很難實現超細尺度范圍內顆粒之間的均勻分散以及澆注成型工藝中料漿的分散、穩定和懸浮，進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、流動性，消除團聚，是提高超細粉體成型性能以及陶瓷件最終性能的有效方法之一。

本文在機械力粉碎的基礎上采用硅烷偶聯劑KH-550對SiC粉體進行改性，確定出改性最佳工藝參數，并對改性粉體進行表征，分析了改性對SiC料漿分散穩定性、流動性的影響。

SiC料漿的粘度在3-4h內隨反應時間的延長而降低，4-6h內隨反應時間的延長變化不大，超過6h后，隨反應時間的延長急劇增大。

隨反應時間的延長，偶聯劑在粉體表面的包覆面積逐漸增大，其表面性質也基本接近偶聯劑的性質，從而使料漿粘度快速下降。

經偶聯劑處理后SiC料漿粘度隨KH-550用量的增加先降低而后又略有上升。偶聯劑KH-550用量為1.5g時SiC料漿的粘度最小，其流動性最好。

偶聯劑預處理階段的最佳工藝條件：反應溫度為90℃，反應時間為4h，KH-550硅烷用量為1.5g。

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