Silane coupling agents

форум для обсуждения технологических вопросов, появляющихся в химической и смежных отраслях
chemtech and the results of science in real production
Ответить
Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Ср янв 13, 2021 11:24 am

Есть тут кто то с опытом покрытия микрочастиц металов с silane coupling agents типа KH550, KH560, KH570 и тп?
В литературе этот процесс плохо освещен. Есть много статей на эту тему, но при этом сама процедура почти не описывается.
Уже много месяцев мучаюсь с этим, хотел бы задать пару вопросов что бы понять что там происходит и как получать оптимальные результаты.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Вс янв 17, 2021 11:19 pm

не держится покрытие?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Пн янв 18, 2021 7:43 pm

Обрабатываю порошок меди а затем проверяю проводимость. Силаны улучшают проводимость но излишек силана ухудшает. Так что с одной стороны недостаточное покрытие а с другой излишнее покрытие дадут негативный результат.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Пн янв 18, 2021 8:43 pm

Вы имеете в виду электропроводность?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Вс янв 24, 2021 1:30 pm

bigM писал(а):
Пн янв 18, 2021 8:43 pm
Вы имеете в виду электропроводность?
Да. Там несколько возможных механизмов. А скорее всего суперпозиция нескольких факторов.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Вс янв 24, 2021 3:52 pm

:issue: а можно посмотреть первоисточники, которыми вы руководствовались? Может имеется в виду импеданс?
Мне тема нанесения керамики на металлические порошки интересна, я сейчас этим в вялом режиме занимаюсь, и в данный момент мне хочется получить компактный кермет с повышенной работой выхода, годный к мехобработке... Как видите задачи близки.
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Чт янв 28, 2021 12:37 pm

bigM писал(а):
Вс янв 24, 2021 3:52 pm
:issue: а можно посмотреть первоисточники, которыми вы руководствовались? Может имеется в виду импеданс?
Мне тема нанесения керамики на металлические порошки интересна, я сейчас этим в вялом режиме занимаюсь, и в данный момент мне хочется получить компактный кермет с повышенной работой выхода, годный к мехобработке... Как видите задачи близки.
Без проблем. Пришли в личко мыло, я попробую в конце недели поискать статьи. Их у меня много но они разбросаны по компу.
Это реально работает. У меня очень много успешных результатов. Но я это дело забросил, ни как не могу достигнуть повторяемость результатов. На один успешный, 8 провальных. Слишком много там неизвестных, что бы понять где что идет не правильно.

Насчет механизма мне тут понятно чуть больше. Там скорее всего два механизма. Во первых слой силанов создает оболочку которая мешает окислению метала в сушильной печке. Окисление тут главный фактор высокого сопротивление.
Возможно еще что во время нанесение силанов, они еще удаляют окиси с поверхности метала.
Второй механизм связан с тем что я вносил металический порошок в растворенный полимер. При высыхании он сжимается с металическими частицами. Если подобрать подходящий силан, то можно связать метал с полимером, достигая большего эффекта полимера на метал. И уж тут есть много свободы играться с силанами. Это у меня прекрасно получилось. Но проблема в том что непонятно как правильно наносить его на метал. И в том что силаны быстро полимеризируются под воздействием влаги из воздуха.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Чт янв 28, 2021 7:26 pm

Леонид писал(а):
Чт янв 28, 2021 12:37 pm
Это реально работает. У меня очень много успешных результатов. ... На один успешный, 8 провальных. Слишком много там неизвестных, что бы понять где что идет не правильно.
если у вас есть желание, могу попробовать нейронную сеть сделать, которая предскажет сопротивление в зависимости от факторов. будет интересно, если факторов больше пяти :D
Окисление тут главный фактор высокого сопротивление.
Возможно еще что во время нанесение силанов, они еще удаляют окиси с поверхности метала.
Второй механизм связан с тем что я вносил металический порошок в растворенный полимер. При высыхании он сжимается с металическими частицами.
очень интересно!
по моим представлениям, с точностью до "наоборот" - силан формирует на частице непрерывную пленку диэлектрика типа Cu-O-Si-R. для получения взвеси в полимере это самое то, но тогда частицы будут разобщены...
Это у меня прекрасно получилось. Но проблема в том что непонятно как правильно наносить его на метал.
это, собственно, и есть НОУ-ХАУ
ПС жду статей :deal:
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Пт янв 29, 2021 9:19 am

bigM писал(а):
Чт янв 28, 2021 7:26 pm
очень интересно!
по моим представлениям, с точностью до "наоборот" - силан формирует на частице непрерывную пленку диэлектрика типа Cu-O-Si-R. для получения взвеси в полимере это самое то, но тогда частицы будут разобщены...
Да у вас совершено правильное представление. Там скорее всего очень силен эффект концентрации. Причем она может влиять на совершено взаимопротивоположные вещи.
1. Либо при высокой концентрации силан видет много собратьев и полимеризируется взаместо реакции с металом.
2. Либо как вы себе представляете получается толстая пленка диэлектрика, силан который осел на метал но создал слишком большой слой полимера уже будучи на метале. Это возможно зависит от кислотности и концентрации.

При тонкой пленки, проводимость улучшается в три раза засчет того что метал выдерживает нагрев до 150 градусов без существеного окисления. А проводимость происходит засчет эффекта тунеля. При толстой пленке, результаты такие что ты тихо материшся и уже сожалеешь что не дал металу окислится.
cogito ergo sum

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Пт янв 29, 2021 9:22 am

Леонид писал(а):
Пт янв 29, 2021 9:19 am
bigM писал(а):
Чт янв 28, 2021 7:26 pm
очень интересно!
по моим представлениям, с точностью до "наоборот" - силан формирует на частице непрерывную пленку диэлектрика типа Cu-O-Si-R. для получения взвеси в полимере это самое то, но тогда частицы будут разобщены...
Да у вас совершено правильное представление. Там скорее всего очень силен эффект концентрации. Причем она может влиять на совершено взаимопротивоположные вещи.
1. Либо при высокой концентрации силан видет много собратьев и полимеризируется взаместо реакции с металом.
2. Либо как вы себе представляете получается толстая пленка диэлектрика, силан который осел на метал но создал слишком большой слой полимера уже будучи на метале. Это возможно зависит от кислотности и концентрации.

При тонкой пленки, проводимость улучшается в три раза(у меня) засчет того что метал выдерживает нагрев до 150 градусов без существеного окисления. А проводимость происходит засчет эффекта тунеля. При толстой пленке, результаты такие что ты тихо материшся и уже сожалеешь что не дал металу окислится.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Пт янв 29, 2021 9:24 am

а тонкая пленка это сколько и как вы этого добиваетесь?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Сб янв 30, 2021 5:21 pm

А фиг его знает. Разница в проводимости пляшет очень сильно. Если получается то проводимость падает в 3-4 раза, если слишком большой слой то вырастает на 4-5 порядков. Последнего я думаю уже научился избегать, но не понял еще как достигать положительного эффекта каждый раз.
Я пока эту тему забросил и вряд ли пока вернусь, пошел другим путем. Если у вас что то получится мне будет просто интересно понять где я ошибался.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Сб янв 30, 2021 9:05 pm

в статье порошок меди, обработанный силаном, имеет удельное сопротивление 1,34 х10-3 Ом*см (1,34*10-5 Ом*м) у вас были сопоставимые значения? какое сопротивление было у чистого порошка (на воздухе)?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Сб янв 30, 2021 9:48 pm

я подозреваю, что для идеального эффекта гибкого проводника должно быть так:
Cu-0-Si-R-Si-O-Cu
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Вс янв 31, 2021 12:21 pm

bigM писал(а):
Сб янв 30, 2021 9:05 pm
в статье порошок меди, обработанный силаном, имеет удельное сопротивление 1,34 х10-3 Ом*см (1,34*10-5 Ом*м) у вас были сопоставимые значения? какое сопротивление было у чистого порошка (на воздухе)?
У меня была не чистая медь, так что нет смысла сравнивать с теми статьями что я прислал. Я их прислал не из за того что у тех авторов результаты лучше других(на это я не особенно смотрел), а потому что они были наиболее информативные. Но если сравнивать с другими статьями то у меня результаты лучше. Все таки протолкнуть статью в журнал проще чем сделать продукт по требованию клиентов.
Более того хотя я знаю как измерять сопротивление порошка, но у меня нет соответсвующего апарата.
Все мои измерения были основаны на проводимости в полимерах. Самый лучший результат был 39мОм/квадрат/мил. В научных статьях используют Ом*см, индустрия электроники(не только в США но и в европе) мОм/квадрат/мил, немного затруднюсь пересчитать на коленке из одной системы в другую.
cogito ergo sum

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Вс янв 31, 2021 12:26 pm

bigM писал(а):
Сб янв 30, 2021 9:48 pm
я подозреваю, что для идеального эффекта гибкого проводника должно быть так:
Cu-0-Si-R-Si-O-Cu
Это одна из теорий.
Но более распостраненная теория к которой я и склоняюсь и которую я думаю доказал совмещая DSC и проводимость, это то что кроме того что силиконы связаны друг с друном, как раз R связывается не с другим силаном а именно с полимером.
Доказать это не могу, поскольку эта информация собственость фирмы и будет не коректно ее передавать кому то.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Вс янв 31, 2021 10:30 pm

Леонид писал(а):
Вс янв 31, 2021 12:26 pm
bigM писал(а):
Сб янв 30, 2021 9:48 pm
я подозреваю, что для идеального эффекта гибкого проводника должно быть так:
Cu-0-Si-R-Si-O-Cu
то что кроме того что силиконы связаны друг с друном, как раз R связывается не с другим силаном а именно с полимером.
Доказывать не надо. Это общепринятая концепция, собственно затея с силанами и нужна была для того, чтобы металлический порошок распределялся равномерно в полимере и не мигрировал. Я про другое. Использовать соединения типа O=si-R-si=O. Тогда и полимер не нужен будет
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Леонид
Сообщения: 638
Зарегистрирован: Пн фев 16, 2004 1:18 am
Контактная информация:

Re: Silane coupling agents

Сообщение Леонид » Пн фев 01, 2021 7:13 pm

bigM писал(а):
Вс янв 31, 2021 10:30 pm
Леонид писал(а):
Вс янв 31, 2021 12:26 pm
bigM писал(а):
Сб янв 30, 2021 9:48 pm
я подозреваю, что для идеального эффекта гибкого проводника должно быть так:
Cu-0-Si-R-Si-O-Cu
то что кроме того что силиконы связаны друг с друном, как раз R связывается не с другим силаном а именно с полимером.
Доказывать не надо. Это общепринятая концепция, собственно затея с силанами и нужна была для того, чтобы металлический порошок распределялся равномерно в полимере и не мигрировал. Я про другое. Использовать соединения типа O=si-R-si=O. Тогда и полимер не нужен будет
Идея не нова я думал про это. Кроме того есть статья в которой утверждают что они этого достигли но я не уверен что их трактовка того что там происходит правильна. В любом случае в той статье они связали порошок метала без использования полимера. Правда убили проводимость. Вопрос в том что им там навредило, либо какие то косяки, либо силаны которые действительно работают как изоляторы. Попробую найти эту статью и в конце недели прислать.
Мой ноухау состоит в том что реакция с полимером(полиуретаном) требовала сушку при 150 градусах. При 140С, результаты проводимости существено ухудшались. Мне в конце удалось привести это к реакции при 120 градусов.
cogito ergo sum

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3438
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Silane coupling agents

Сообщение bigM » Пн фев 01, 2021 8:33 pm

Хороший результат. Поздравляю.
А вы металлический порошок каким-либо образом активировали? Мне пришла мысль, что порошок обработать перекисью водорода, водным раствором. Не увеличит ли это количество гидроксильных групп?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Ответить

Вернуться в «химическая технология / chemical technology&production»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость