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Che cos'è il nastro ceramico?

Il nastro ceramico viene prodotto mediante una tecnica nota come colata su nastro, in cui una sospensione ceramica, o barbottina, viene stesa con una spatola su una superficie piana e poi essiccata per formare una pellicola omogenea e uniforme. Questa pellicola può essere personalizzata in termini di spessore, densità, resistenza e rugosità per soddisfare i requisiti specifici dell'applicazione. Queste proprietà sono regolabili controllando le caratteristiche della sospensione, come la viscosità e la tensione superficiale, attraverso la selezione degli ingredienti utilizzati.

Quali materiali vengono utilizzati nella colata a nastro?

Insieme alla polvere ceramica (il componente attivo utilizzato per creare le sospensioni per la colata di nastri), additivi e ingredienti come leganti, tensioattivi, solventi, disperdenti e plastificanti vengono utilizzati per controllare le proprietà fisiche che influenzano la qualità finale del nastro ceramico. Pur costituendo una percentuale molto piccola della composizione complessiva della sospensione in peso, i leganti svolgono un ruolo significativo nella produzione di nastri ceramici di alta qualità. Vengono utilizzati per tenere insieme le particelle di polvere ceramica e fornire la resistenza allo stato grezzo necessaria a mantenere intatto il nastro ceramico durante l'essiccazione prima della sinterizzazione. I leganti più performanti utilizzati nella colata di nastri devono inoltre bruciare in modo pulito durante la sinterizzazione e contribuire in minima quantità alla contaminazione dei nastri ceramici, soprattutto quelli utilizzati in applicazioni elettroniche.

Leganti per colata in nastro ceramico METHOCEL™

IFF METHOCEL™ è una linea di leganti a base di etere di cellulosa di origine vegetale, preferiti nelle applicazioni di colata di nastri ceramici. Offrono diverse caratteristiche vantaggiose che conferiscono prestazioni uniche e ottimali, come elencato di seguito.

Elevata efficienza di legame

I polimeri METHOCEL™ sono altamente trattenenti all'acqua e offrono proprietà filmogene e tensioattive che migliorano l'attività legante nelle sospensioni ceramiche acquose. In questo caso, la ritenzione idrica di METHOCEL™ contribuisce a creare miscele più stabili, lisce e con maggiore plasticità. Le proprietà tensioattive del polimero METHOCEL™ riducono la tensione superficiale della sospensione, consentendo una migliore bagnatura delle particelle. Questo, unito alle proprietà filmogene di METHOCEL™, crea un rivestimento polimerico attorno alle particelle, aumentando l'adesione, la coesione e la resistenza allo stato verde della sospensione. Di seguito viene effettuato un confronto tra la riduzione della tensione superficiale di METHOCEL™ e quella dei tensioattivi comuni, suggerendo che il fabbisogno di tensioattivi potrebbe addirittura essere ridotto nelle formulazioni delle sospensioni.

Combustione pulita e basso contenuto di ceneri.

Poiché le ceramiche colate su nastro tendono ad essere utilizzate in applicazioni con parametri di qualità rigorosi, è importante che i leganti non contaminano la ceramica. I polimeri METHOCEL™ si degradano termicamente con cinetica di primo ordine, garantendo una combustione uniforme e prevedibile in conformità con il grafico sottostante. Inoltre, i polimeri METHOCEL™ non sono termoplastici, quindi non subiscono modifiche delle caratteristiche fisiche prima di raggiungere la temperatura di combustione.

Quando METHOCEL™ viene bruciato, lascia un contenuto di ceneri molto basso. Questo è vantaggioso poiché il contenuto di ceneri può inibire la crescita dei cristalli e abbassare il punto di fusione delle ceramiche. Inoltre, sono state sviluppate alcune qualità di METHOCEL™ con un basso contenuto di NaCl. Ciò contribuisce a prevenire difetti nella conduttività elettrica, consentendo la produzione di prodotti di alta qualità come condensatori, resistori e substrati per circuiti stampati.

Gelificazione termica

A differenza di altri leganti utilizzati nella colata di ceramica su nastro, METHOCEL™ forma una struttura di gel tridimensionale ad alte temperature, che può essere sfruttata per fornire maggiore stabilità, aumentare la coesione e mantenere l'integrità dei nastri ceramici grezzi durante l'essiccazione e prima della sinterizzazione. Questa proprietà è definita gelificazione termica. Contribuisce a prevenire la migrazione del legante METHOCEL™ durante l'essiccazione e garantisce una migliore resistenza e uniformità della sezione trasversale durante le produzioni ad alto volume. Di seguito, un grafico illustra l'effetto della gelificazione termica in una miscela ceramica, dove si osserva un aumento della viscosità apparente e della resistenza allo stato grezzo al raggiungimento della temperatura di gelificazione termica per METHOCEL™ A4M.

La gelificazione termica svolge inoltre un ruolo significativo nel miglioramento di un'ampia gamma di altri processi di produzione ceramica, come l'estrusione e lo stampaggio a iniezione. Per ulteriori informazioni, consultare questo articolo .

Gradi di legante per colata di nastro METHOCEL™

Riepilogo

I leganti METHOCEL™ sono particolarmente adatti a soddisfare i rigorosi requisiti della colata di nastri ceramici grazie alla loro elevata efficienza di legame, ai bassi livelli di impurità e alle proprietà di gelificazione termica. L'elevata efficienza di legame garantisce che le polveri ceramiche siano saldamente unite, creando nastri resistenti e coesi. La combustione pulita e il basso contenuto di ceneri di METHOCEL™ prevengono contaminazioni e difetti, aspetti cruciali per le applicazioni che richiedono materiali ad elevata purezza, come ad esempio nel settore elettronico. Infine, la gelificazione termica aggiunge un ulteriore livello di stabilità ai nastri ceramici durante le fasi critiche del processo produttivo, migliorando l'integrità e le prestazioni complessive dei prodotti finali. Clicca qui sotto per richiedere un campione oggi stesso.