Su bazlı baryum titanat asıltılarında kararlılığın ve reolojik özelliklerin incelenmesi

Abstract

Çok katmanlı seramik kapasitörler, kararlı hale getirilmiş baryum titanat(BaTiO3) süspansiyonlarından hazırlanmaktadır. BaTiO3 tozunun sudaki dağılımı,konuya verilen yüksek öneme rağmen çok iyi anlaşılamamıştır. BaTiO3'ün pH 4civarında bir izoelektrik noktası (IEP) vardır. Bu yüzden, BaCO3'ün bozunmasındaortaya çıkan Ba+2'nin yüzeye tutunması, yüksek katı oranına sahip süspansiyonlardaizoelektrik noktayı bazik pH değerlerine doğru kaydırmaktadır.Bu çalışmanın amacı, BaTiO3 tozlarının su içerisinde polimer dağıtıcılar(polielektrolit) kullanılarak kararlı olduğu pH koşullarını bulmaktır. Bu amaçla,benzer yükleme yoğunluğuna ve farklı karakterli (aniyonik ve katiyonik) aktifgruplar içeren, suda çözülebilen polimer dağıtıcılar test edilmiştir ve etkilerikarşılaştırmalı olarak çalışılmıştır. Polielektrolitlerin, toz yüzeyinde bulunan veayrıca solüsyonda serbest halde bulunan polimerin hareketlerine karşı tanelerarasıetkileri düzenlemeye yetenekleri vardır. Partiküllerin yüzeyine tutunanpolielektrolitler, sadece tutunmuş olan polimer etkisi, sterik etki veya ikisininkombinasyonu (elektrosterik etki) ile bir koloidal süspansiyonu kararlı halegetirebilirler. Ayrışan birimlerin miktarı (iyonizasyon derecesi), ortamın pH'ına vekimyasal doğalarına bağlıdır. Dağıtıcı olarak etkileri sadece pH'a da bağlı değildir,aynı zamanda solüsyondaki konsantrasyon miktarları da önemlidir. Kararlılık için,optimum polimer konsantrasyonu ve optimum pH değeri gereklidir.Bu çalışmada, anyonik ve katyonik polielektrolitlerin etkilerine, çökeltidavranışı, zeta potansiyeli ve viskozite ölçümleri ile karar verilmiştir.Dielectric layers for multilayer ceramic capacitors are usually prepared by welldispersed barium titanate (BaTiO3) powder suspensions. The dispersion of BaTiO3powders in water, although of great interest, was not well understood. We haveshown that BaTiO3 has an isoelectric point (IEP) at pH 4. It seems therefore that theadsorption of Ba2+ released by dissolution of BaCO3 is what is causing the shift onthe IEP towards alkaline values observed when suspensions of higher solids volumefraction are used.The aim of the study is to find the optimum conditions for polymericdeflocculation of aqueous suspensions of BaTiO3 powders. For this purpose, twowater soluble polymers with similar charge density and containing active groups ofdifferent character (anionic and cationic) were testedand their effectiveness studiedin a comparative way. Polyelectrolytes have the ability to modify interparticle forcesthrough the action of adsorbed polymer or the presence of free polymer in solution.Polyelectrolytes adsorbed at the surface of the particles can stabilise a colloidalsuspension through a pure electrostatic effect of the adsorbed polymer, steric orelectrosteric effect. The number of dissociated units depends on the pH of themedium and their chemical nature. Their effectiveness as deflocculating agents mightbe affected not only by the pH, but also by their concentration in solution, there is anoptimum concentration of polymer and an optimum pH for stabilisation.In this study, the effectiveness of anionic and cationic polyelectrolytes wasassessed through sediment density, electrophoresis and steady shear flowmeasurements.