Toepassingen van CMC in de Ceramic Glaze

Keramisch glazuur is een glasachtige coating die op keramiek wordt aangebracht om het esthetisch aantrekkelijker, duurzamer en functioneler te maken. De chemie van keramisch glazuur is complex en vereist nauwkeurige controle van verschillende parameters om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. Een van de essentiële parameters is de CMC, of ​​kritische micelconcentratie, die een cruciale rol speelt bij de vorming en stabiliteit van het glazuur.

CMC is de concentratie oppervlakteactieve stoffen waarbij de vorming van micellen begint op te treden. Een micel is een structuur die ontstaat wanneer oppervlakteactieve moleculen samenkomen in een oplossing, waardoor een bolvormige structuur ontstaat met de hydrofobe staarten in het midden en de hydrofiele koppen op het oppervlak. In keramisch glazuur werken de oppervlakteactieve stoffen als dispergeermiddelen die het bezinken van deeltjes voorkomen en de vorming van een stabiele suspensie bevorderen. De CMC van de oppervlakteactieve stof bepaalt de hoeveelheid oppervlakteactieve stof die nodig is om een ​​stabiele suspensie te behouden, wat op zijn beurt de kwaliteit van het glazuur beïnvloedt.

Een van de meest voorkomende toepassingen van CMC in keramisch glazuur is als dispergeermiddel voor keramische deeltjes. Keramische deeltjes hebben de neiging snel te bezinken, wat kan leiden tot een ongelijkmatige verdeling en een slechte oppervlaktekwaliteit. Dispergeermiddelen helpen bezinking te voorkomen door een afstotende kracht tussen de deeltjes te creëren, waardoor ze in het glazuur blijven hangen. De CMC van het dispergeermiddel bepaalt de minimale concentratie die nodig is om een ​​effectieve dispersie te bereiken. Als de concentratie van het dispergeermiddel te laag is, zullen de deeltjes bezinken en zal het glazuur ongelijkmatig zijn. Aan de andere kant, als de concentratie te hoog is, kan het glazuur onstabiel worden en in lagen uiteenvallen.

Een andere belangrijke toepassing vanCMC in keramisch glazuuris als een reologiemodificator. Reologie verwijst naar de studie van de stroom van materie, en bij keramisch glazuur verwijst het naar de manier waarop het glazuur vloeit en zich op het keramische oppervlak nestelt. De reologie van het glazuur wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de deeltjesgrootteverdeling, de viscositeit van het suspendeermedium en de concentratie en het type dispergeermiddel. CMC kan worden gebruikt om de reologie van het glazuur te wijzigen door de viscositeit en vloei-eigenschappen te veranderen. Een hoog CMC-dispergeermiddel kan bijvoorbeeld een vloeibaarder glazuur creëren dat soepel en gelijkmatig over het oppervlak vloeit, terwijl een laag CMC-dispergeermiddel een dikker glazuur kan creëren dat niet zo gemakkelijk vloeit.

CMC kan ook worden gebruikt om de droog- en bakeigenschappen van keramisch glazuur te controleren. Wanneer het glazuur op het keramische oppervlak wordt aangebracht, moet het drogen voordat het kan worden gebakken. Het droogproces kan worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de temperatuur en vochtigheid van de omgeving, de dikte van de glazuurlaag en de aanwezigheid van oppervlakteactieve stoffen. CMC kan worden gebruikt om de droogeigenschappen van het glazuur te wijzigen door de oppervlaktespanning en viscositeit van het suspendeermedium te veranderen. Dit kan helpen scheuren, kromtrekken en andere defecten te voorkomen die tijdens het droogproces kunnen optreden.

Naast zijn rol als dispergeermiddel en reologiemodificator, kan CMC ook worden gebruikt als bindmiddel in keramisch glazuur. Bindmiddelen zijn materialen die de glazuurdeeltjes bij elkaar houden en de hechting aan het keramische oppervlak bevorderen. CMC kan als bindmiddel werken door een dunne film op het oppervlak van de keramische deeltjes te vormen, waardoor ze bij elkaar worden gehouden en de hechting wordt bevorderd. De hoeveelheid CMC die nodig is als bindmiddel hangt af van verschillende factoren, waaronder de deeltjesgrootte en -vorm, de samenstelling van het glazuur en de baktemperatuur.

Concluderend speelt de kritische micelconcentratie (CMC) een cruciale rol bij de formulering van keramisch glazuur.