U kašama litijevih baterija, fotonaponskim pastama, vodljivim kašama i drugim sustavima funkcionalnih materijala situacija se ponavlja: testovi kaše unutar specifikacije finoće, stanje disperzije izgleda dobro, a materijal se čini ujednačenim — ali nakon premazivanja, površina elektrode ili funkcionalnog sloja pokazuje čestice, uzdignute točke ili hrapavost površine.
Finoća prolaza nije jednaka stabilnoj kvaliteti premaza
Prolazni rezultat finoće ne znači da će premaz biti bez čestice. Test finoće bilježi jedan trenutak — ne može se objasniti što se događa sa stanjem kaše tijekom naknadnih operacija skladištenja, transporta i premazivanja.
Sedam razloga zašto se čestice pojavljuju nakon premazivanja
Tijekom vježbanja, često se nastavljaju kretati, kontaktirati jedan s drugim i međusobno djelovati. Ako je stabilnost sustava nedovoljna, izvorno raspršene čestice mogu se ponovno spojiti i formirati male aglomerate. Ovi aglomerati se zatim pojavljuju kao površinske čestice tijekom premazivanja.
Održavanje dobre stabilnosti gnojnice zahtijeva jednoliku raspodjelu čestica, odgovarajuću stabilnost disperzije i odgovarajuću strukturu sustava. Kada čestice nemaju dovoljnu zaštitu, mogu se ponovno aglomerirati tijekom smicanja, transporta ili većeg skladištenja - smanjujući ujednačenost premaza.
U fazi pregleda manji aglomerati možda neće biti vidljivi, a testovi finoće možda neće u potpunosti obuhvatiti stvarno stanje disperzije. Nakon što se kaša formira u tankom filmu tijekom premazivanja, debljina premaza se smanjuje, čestice postaju koncentriranije na površini, a nedostaci postaju izraženiji — male čestice koje nije bilo lako detektirati mogu postati vidljive uzdignute točke.
Tijekom kontinuiranog postupka premazivanja, kaša se više puta cirkulira i transportira. Cjevovodi i oprema stvaraju posmične sile, a temperatura i okoliš se neprestano mijenjaju. Ovi čimbenici mogu postupno utjecati na stanje kaše, uzrokujući nakupljanje čestica i utjecaj na kvalitetu premaza.
U kašama s visokim sadržajem krutine, krute čestice su bliže jednoj drugoj, interakcije su jače, a održavanje stabilnosti sustava je teže. U usporedbi sa sustavima s malo krutine, veća je vjerojatnost pojave sekundarne aglomeracije nakon skladištenja i stvaranja čestice premaza.
U fazi inspekcije, volumen uzorka je ograničen, kaša je upravo promiješana, a sustav je privremeno ujednačen. U stvarnoj proizvodnji, gnojnica doživljava produljeno skladištenje, promjenu stanja tijekom transporta i pojačavanje nedostataka tijekom premazivanja — tako da se problemi s česticama otkrivaju tek postupno.
Mikroaglomerati nastali tijekom skladištenja mogu biti premali da bi se jasno registrirali standardnim testom finoće, ali dovoljno veliki da proizvedu površinsku teksturu nakon premazivanja. Postoji razlika između praga detekcije uobičajenih instrumenata za finoću i veličine čestice pri kojoj defekti površine premaza postaju vidljivi.
Finoća kaše zadovoljava specifikaciju, ali površine premaza na kojima se vide čestice u osnovi je rezultat aglomeracije, promjene sekundarne stabilnosti sustava i učinka pojačanog procesa premazivanja koji djeluje zajedno. Pri analizi ove vrste problema s česticama premaza, pažnja se mora proširiti izvan finoće mljevenja kako bi se uključila sveobuhvatna procjena stabilnosti disperzije kaše, stanja skladištenja i promjena sustava tijekom kontinuiranog rada.
Često postavljana pitanja
Ako je aglomeracija u ranoj fazi i aglomerati su rastresiti, ponovno miješanje može djelomično vratiti jednolično stanje. Nakon što se nakon duljeg razmaženog skladištenja formiraju kompaktniji aglomerati — osobito u sustavima s visokim postocima krutine u kojima su čestice bile pod gravitacijskim pritiskom — ponovno miješanje možda neće u potpunosti vratiti izvornu kvalitetu disperzije, a također se može unijeti dodatni zrak ili promijeniti konzistenciju.
Praćenje raspodjele veličine čestice u više vremenskih točaka nakon proizvodnje — odmah nakon miješanja, nakon 24 sata i nakon duljeg razdoblja skladištenja — i usporedba rezultata osjetljivija je od pojedinačne provjere finoće. Povećanje veličine čestice tijekom vremena skladištenja izravno ukazuje na pojavu sekundarne aglomeracije.
Isti mehanizmi — sekundarna aglomeracija, gubitak stabilnosti sustava i pojačanje procesa premazivanja — primjenjuju se na kašu elektroda litijskih baterija, fotonaponske paste, vodljive kaše, keramičke funkcionalne materijale i druge sustave u kojima fine čestice moraju ostati stabilno raspršene kroz skladištenje i kontinuirano presvlačenje.