Domů / Novinky / Novinky z oboru / Jemnost kaše projde, disperze vypadá dobře – tak proč jsou na potaženém povrchu části?
Novinky z oboru
Funkční kalové systémy · Baterie / Fotovoltaické / Vodivé
V kalech z lithiových baterií, fotovoltaických pastách, vodivých kalech a dalších funkčních materiálových systémech dochází k situaci: kal testuje v rámci specifikace jemnosti, stav disperze vypadá dobře a materiál se jeví jako stejnoměrný – ale po stažení povrchové elektrody nebo funkční vrstvy vykazují části, vyvýšené tělo nebo drsnost povrchu.
Procházející jemnost se nerovná stabilní kvalitě povlaku
Stav kejdy bezprostředně po výrobě:
Zkouška ryzosti v rámci specifikace
Stav disperze se zdá dobrý
Vzhled jednotný a stabilní
Tyto výsledky potvrzují, že počáteční zpracování bylo provedeno správně. Nepotvrzují, že si kejda zachová tento stav během celého cyklu používání.
Úspěšný výsledek jemnosti neznamená, že povlak bude bez částic. Test jemnosti zachycuje jediný okamžik – nelze vysvětlit, co se stane se stavem kaše během následného skladování, přepravy a potahování.
Sedm, proč se potažení objevují důvody
1
Sekundární aglomerace během skladování
Během statického skladování se částice nadále pohybují, vzájemně se dotýkají a interagují. Pokud je stabilita systému nedostatečná, mohou se původně dispergované části znovu spojit a vytvořit malé aglomeráty. Tyto aglomeráty se pak během potahování objevují jako povrchové částice.
2
Stav rozptýlené tvorby konečného nátěru
Udržení dobré stability vyžaduje rovnoměrně distribuci částic, dostatečně stabilní disperze a vhodnou strukturu systému. Pokud částice postrádají dostatečnou ochranu, mohou se znovu aglomerovat během smyku, přepravy nebo statického skladování – což snižuje rovnoměrnost povlaku.
3
Proces lakování zesiluje malé defekty
Ve fázi kontroly nemusí být viditelné drobné aglomeráty a jemnosti nemusí plně zachytit testy skutečného stavu disperze. Jakmile se během nanášení vytvaruje do tenkého filmu, tloušťka povlaku se sníží, částice se na povrchu více koncentrují a defekty se stanou výraznějšími – malými částmi, které nebyly snadno rozpoznatelné, se mohou stát viditelnými místy vyvýšenými.
4
Stabilita systému dielo nepřetržitou výrobu
Během kontinuálního procesu potahování je opakovaně cirkulována a přepravována. Potrubí a zařízení vytvářejí smykové síly a teplota a prostředí se neustále mění. Tyto faktory mohou postupně ovlivnit stav kaše, způsobit hromadění částic a ovlivnit kvalitu nátěru.
5
Vysoce pevné systémy citlivější
V kaších s vysokým obsahem pevných látek jsou pevné části blíže k sobě, interakce jsou silnější a udržování stability systému je náročnější. Ve srovnání s nízkým obsahem pevných látek se vyskytují systémy pocházející z sekundární aglomerace a ukládání povlakových částic.
6
Podmínky kontroly se liší od podmínek výroby
Ve fázi kontroly je objem vzorku omezený, kaše byla promíchána a systém je právě jednotný. Ve skutečné výrobě probíhá u kaše k delšímu skladování, takže změny defektu během přepravy a zesílení během potahování – problémy s částicemi se odhalují pouze postupně.
7
Test jemnosti nemůže detekovat veškerou re-aglomeraci
Mikroaglomeráty vzniklé během skladování mohou být příliš malé na to, aby se daly jasně zaregistrovat při standardním testu jemnosti, a přesto dostatečně velké, aby vytvořily povrchovou texturu po potažení. Mezi detekčním prahem běžných jemnozrnných přístrojů a velikostí částic, při kterých zůstávají viditelné povrchové defekty povlaku, existuje mezera.
V souhrnu
Jemnost kaše splňuje specifikaci, ale povrchy zajišťuje povlaku vykazující částice jsou v zásadě výsledkem sekundární aglomerace, změny stability systému a zesilovacího účinku procesu povlakování působícího společně. Při analýze tohoto typu problému s povlakovými částicemi je třeba věnovat pozornost nejen jemnosti mletí, ale také komplexnímu posouzení stability disperze suspenze, stavu skladování a změn systému během kontinuálního procesu potahování.
Často kladené otázky
Pokud se suspenze před použitím znovu promíchá, odstraníte problém s částicemi?
Pokud je aglomerace v rané fázi aglomeráty jsou uvolněné, opakované promíchání může částečně obnovit jednotný stav. Jakmile se po delším statickém obsahu vytvoří kompaktnější aglomeráty – zejména v systémech s vysokým obsahem pevných látek, kde části byly pod gravitačním tlakem – opakované míchání nemusí plně obnovit původní kvalitu disperze a může také zavést další vzduch nebo změnit co.
Jak lze zjistit sekundární aglomeraci před našením bez čekání na výsledky nátěru?
Sledování distribuce velikosti částic ve více časových bodech po výrobě – ihned po smíchání, po 24 hodinách a po delších dobách skladování – a porovnávání výsledků je citlivější než jedna kontrola jemnosti. Zvyšující velikost částic v průběhu doby dodávání přímo, že dochází k sekundárním glomerulům.
Je tento problém specifický pro kaly z lithiových baterií, nebo se týká jiných systémů funkčních materiálů?
Stejné mechanismy – sekundární aglomerace, ztráta stability systému a zesílení procesu potahování – platí pro kaly lithiových baterií, fotovoltaické pasty, vodivé kaly, keramické funkční materiály a další systémy, kde jemné částice musí zůstat stabilně rozptýleny během skladování a nepřetržitého potahování.
