English
Español
Français
Главная / Новости / Новости отрасли / Мелкость суспензии выдерживается, дисперсия выглядит хорошей — так почему же на поверхности с покрытием остаются частицы?
Новости отрасли
Функциональные шламовые системы · Аккумуляторные / фотогальванические / проводящие
В суспензиях литиевых батарей, фотогальванических пастах, проводящих суспензиях и других системах функциональных материалов ситуация возникает неоднократно: тесты суспензий соответствуют спецификации по крупности, состояние дисперсии выглядит хорошо, а материал выглядит однородным, но после нанесения покрытия на поверхности электрода или функционального слоя появляются частицы, выступающие пятна или шероховатость поверхности.
Проходная тонкость не означает стабильное качество покрытия
Состояние навоза сразу после производства:
Тест на крупность в пределах спецификации
Состояние дисперсии кажется хорошим
Внешний вид однородный и стабильный
Эти результаты подтверждают, что первоначальная обработка была выполнена правильно. Они не подтверждают, что навозная жижа сохранит это состояние на протяжении всего цикла использования.
Показательный результат не означает, что покрытие не будет содержать частиц. Тест на крупность фиксирует один момент — он не может объяснить, что происходит с состоянием суспензии во время последующих операций хранения, транспортировки и нанесения покрытия.
Семь причин появления частиц после нанесения покрытия
1
Вторичная агломерация во время хранения
Во время статического хранения частицы продолжают двигаться, контактировать друг с другом и взаимодействовать. Если стабильность системы недостаточна, первоначально диспергированные частицы могут вновь объединиться и образовать небольшие агломераты. Эти агломераты затем появляются в виде поверхностных частиц во время нанесения покрытия.
2
Состояние дисперсии влияет на качество конечного покрытия
Поддержание хорошей стабильности жидкого раствора требует равномерного распределения частиц, адекватной стабильности дисперсии и соответствующей структуры системы. Когда частицам не хватает достаточной защиты, они могут повторно агломерироваться во время сдвига, транспортировки или статического хранения, что снижает однородность покрытия.
3
Процесс нанесения покрытия усиливает небольшие дефекты
На этапе контроля мелкие агломераты могут быть не видны, а тесты на крупность могут не полностью отражать фактическое состояние дисперсии. Когда во время нанесения покрытия суспензия превращается в тонкую пленку, толщина покрытия уменьшается, частицы становятся более концентрированными на поверхности, а дефекты становятся более выраженными — мелкие частицы, которые нелегко обнаружить, могут превратиться в видимые выступающие пятна.
4
Стабильность системы влияет на непрерывность производства
Во время непрерывной операции нанесения покрытия суспензия неоднократно циркулирует и транспортируется. Трубопроводы и оборудование создают силы сдвига, а температура и окружающая среда постоянно меняются. Эти факторы могут постепенно влиять на состояние суспензии, вызывая накопление частиц и ухудшающее качество покрытия.
5
Системы с высоким содержанием твердых частиц более восприимчивы
В суспензиях с высоким содержанием твердых частиц твердые частицы расположены ближе друг к другу, взаимодействия сильнее, и поддерживать стабильность системы сложнее. По сравнению с системами с низким содержанием твердых веществ, более вероятны вторичная агломерация после хранения и образование частиц покрытия.
6
Условия контроля отличаются от производственных условий
На этапе проверки объем пробы ограничен, суспензия только что перемешана, и система временно становится однородной. В реальном производстве суспензия подвергается длительному хранению, изменению состояния во время транспортировки и увеличению количества дефектов во время нанесения покрытия, поэтому проблемы с частицами выявляются постепенно.
7
Тест на крупность не может обнаружить всю повторную агломерацию
Микроагломераты, образующиеся во время хранения, могут быть слишком маленькими, чтобы их можно было четко зарегистрировать при стандартном тесте на крупность, но при этом достаточно большими, чтобы после нанесения покрытия образовалась текстура поверхности. Существует разрыв между порогом обнаружения обычных приборов для измерения крупности и размером частиц, при котором дефекты поверхности покрытия становятся видимыми.
В заключение
Тонкость суспензии соответствует техническим требованиям, но на поверхности покрытия видны частицы, что, по сути, является результатом вторичной агломерации, изменения стабильности системы и эффекта усиления процесса нанесения покрытия, действующих вместе. При анализе этого типа проблемы с частицами покрытия внимание должно выходить за рамки тонкости помола и включать всестороннюю оценку стабильности дисперсии суспензии, состояния хранения и изменений системы во время непрерывной работы по нанесению покрытия.
Часто задаваемые вопросы
Если суспензию повторно перемешать перед использованием, будет ли устранена проблема с частицами?
Если агломерация находится на ранней стадии и агломераты рыхлые, повторное перемешивание может частично восстановить однородное состояние. Как только после длительного статического хранения образуются более компактные агломераты — особенно в системах с высоким содержанием твердых частиц, где частицы находились под гравитационным давлением — повторное перемешивание может не полностью восстановить исходное качество дисперсии, а также может привести к появлению дополнительного воздуха или изменению консистенции.
Как можно обнаружить вторичную агломерацию перед нанесением покрытия, не дожидаясь результатов покрытия?
Отслеживание распределения частиц по размерам в различные моменты времени после производства — сразу после смешивания, через 24 часа и после более длительных периодов хранения — и сравнение результатов более чувствительны, чем однократная проверка крупности. Увеличение размера частиц в течение времени хранения прямо указывает на то, что происходит вторичная агломерация.
Является ли эта проблема специфичной для литиевых батарей или она применима к другим функциональным системам материалов?
Те же механизмы — вторичная агломерация, потеря стабильности системы и усиление процесса нанесения покрытия — применимы к суспензиям электродов литиевых батарей, фотогальваническим пастам, проводящим суспензиям, керамическим функциональным материалам и другим системам, где мелкие частицы должны оставаться стабильно диспергированными в процессе хранения и непрерывного нанесения покрытия.
