Optimaliseer tapecasting met METHOCEL™

Wat is keramische tape?

Keramische tape is een dunne, flexibele keramische plaat die wordt gebruikt in diverse hightech toepassingen, zoals elektronica, ruimtevaart en medische apparatuur. Keramiek is een materiaal met een hoge mechanische sterkte en thermische weerstand en kan diëlektrische eigenschappen bezitten. Wanneer het tot keramische tape wordt gevormd, vormt het een essentieel onderdeel voor de productie van geavanceerde technologische producten die compacte, platte onderdelen vereisen.

Keramische tape wordt gemaakt met behulp van een techniek die bekend staat als tapegieten. Hierbij wordt een keramische suspensie, of slip, met een rakel op een vlak oppervlak aangebracht en vervolgens gedroogd om een consistente, uniforme film te vormen. Deze film kan qua dikte, dichtheid, sterkte en ruwheid worden aangepast aan specifieke toepassingsvereisten. Deze eigenschappen kunnen worden afgestemd door de eigenschappen van de suspensie, zoals viscositeit en oppervlaktespanning, te controleren door de gebruikte ingrediënten te selecteren.

Welke materialen worden gebruikt bij tape casting?


Naast keramisch poeder (het actieve bestanddeel dat wordt gebruikt om slurries te maken voor tapegieten), worden additieven en ingrediënten zoals bindmiddelen, oppervlakteactieve stoffen, oplosmiddelen, dispergeermiddelen en weekmakers gebruikt om de fysische eigenschappen te beheersen die de uiteindelijke kwaliteit van keramische tape beïnvloeden. Hoewel bindmiddelen slechts een zeer klein deel van de totale slurrysamenstelling uitmaken, spelen ze een belangrijke rol bij de productie van hoogwaardige keramische tape. Ze worden gebruikt om de keramische poederdeeltjes bij elkaar te houden en zorgen voor de benodigde groene sterkte om de keramische tape intact te houden tijdens het drogen voorafgaand aan het sinteren. De best presterende bindmiddelen die bij tapegieten worden gebruikt, moeten ook schoon verbranden tijdens het sinteren en minimale hoeveelheden verontreinigingen in keramische tapes achterlaten, met name in elektronische toepassingen.

METHOCEL™ keramische tape-gietbindmiddelen


IFF METHOCEL™ is een reeks plantaardige cellulose-etherbindmiddelen die de voorkeur genieten bij keramische tapegietprocessen. Ze bieden diverse gunstige eigenschappen die unieke en ideale prestatievoordelen opleveren, zoals hieronder vermeld.

Hoge bindingsefficiëntie


METHOCEL™-polymeren hebben een hoog waterretentievermogen en bieden filmvormende en oppervlakteactieve eigenschappen die de bindende werking in waterige keramische slurries verbeteren. Het waterretentievermogen van METHOCEL™ draagt bij aan stabielere mengsels die glad zijn en een verhoogde plasticiteit hebben. De oppervlakteactieve eigenschappen van het METHOCEL™-polymeer verlagen de oppervlaktespanning van de slurry, waardoor de deeltjes beter bevochtigd worden. Dit, in combinatie met de filmvormende eigenschappen van METHOCEL™, creëert een polymeercoating rond de deeltjes, wat de hechting, cohesie en groene sterkte binnen de slurry verhoogt. Hieronder wordt een vergelijking gemaakt van de oppervlaktespanningsverlaging van METHOCEL™ ten opzichte van gangbare oppervlakteactieve stoffen, waaruit blijkt dat de benodigde hoeveelheid oppervlakteactieve stoffen in slurryformuleringen mogelijk zelfs kan worden verminderd.

Schone verbranding en laag asgehalte


Omdat keramiek dat met tape-casting is vervaardigd vaak wordt gebruikt in toepassingen met strenge kwaliteitseisen, is het belangrijk dat de bindmiddelen geen verontreinigingen aan het keramiek afgeven. METHOCEL™-polymeren degraderen thermisch volgens een eerste-orde kinetiek, wat zorgt voor een uniforme en voorspelbare verbranding in overeenstemming met de onderstaande grafiek. METHOCEL™-polymeren zijn bovendien niet thermoplastisch, waardoor hun fysische eigenschappen niet veranderen vóór de verbrandingstemperatuur.
Wanneer METHOCEL™ wordt uitgebrand, blijft er een zeer laag asgehalte achter. Dit is gunstig, omdat een hoog asgehalte de kristalgroei kan remmen en het smeltpunt van keramiek kan verlagen. Bovendien zijn er bepaalde varianten van METHOCEL™ ontwikkeld met een laag NaCl-gehalte. Dit helpt defecten in de elektrische geleidbaarheid te voorkomen, waardoor hoogwaardige producten zoals condensatoren, weerstanden en printplaatsubstraten kunnen worden vervaardigd.

Thermische gelering


In tegenstelling tot andere bindmiddelen die worden gebruikt bij het gieten van keramiek, vormt METHOCEL™ bij verhoogde temperaturen een driedimensionale gelstructuur. Deze structuur kan worden benut om extra stabiliteit te bieden, de cohesie te verhogen en de integriteit van de keramische groene tapes te behouden tijdens het drogen en vóór het sinteren. Deze eigenschap wordt thermische gelering genoemd. Het helpt migratie van het METHOCEL™-bindmiddel tijdens het drogen te voorkomen en zorgt voor een betere dwarsdoorsnedesterkte en consistentie tijdens grootschalige productie. Onderstaande grafiek toont het effect van thermische gelering in een keramisch mengsel, waarbij een toename in schijnbare viscositeit en groene sterkte optreedt naarmate de thermische geleringstemperatuur voor METHOCEL™ A4M wordt bereikt.
Thermische gelering speelt ook een belangrijke rol bij het verbeteren van een breed scala aan andere keramische productieprocessen, zoals extrusie en spuitgieten. Voor meer informatie kunt u dit artikel raadplegen.

METHOCEL™ Tape Casting Bindmiddelsoorten

Samenvatting


METHOCEL™-bindmiddelen zijn bij uitstek geschikt om te voldoen aan de strenge eisen van keramische tapegieten dankzij hun hoge bindkracht, lage onzuiverheidsgehalte en thermische gelering. De hoge bindkracht zorgt ervoor dat keramische poeders stevig aan elkaar worden gebonden, waardoor sterke en samenhangende tapes ontstaan. De schone verbranding en het lage asgehalte van METHOCEL™ voorkomen verontreiniging en defecten, wat cruciaal is voor toepassingen die materialen met een hoge zuiverheid vereisen, zoals in de elektronica. Tot slot voegt thermische gelering een extra laag stabiliteit toe aan keramische tapes tijdens kritieke fasen van het productieproces, waardoor de algehele integriteit en prestaties van de eindproducten worden verbeterd. Klik hieronder om vandaag nog een monster aan te vragen.

Laat ons u bellen

Telefoon+353 1 578 7380
Indienen