RU2775926C1 - Method for producing porous permeable ceramics - Google Patents

Method for producing porous permeable ceramics Download PDF

Info

Publication number
RU2775926C1
RU2775926C1 RU2021133701A RU2021133701A RU2775926C1 RU 2775926 C1 RU2775926 C1 RU 2775926C1 RU 2021133701 A RU2021133701 A RU 2021133701A RU 2021133701 A RU2021133701 A RU 2021133701A RU 2775926 C1 RU2775926 C1 RU 2775926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
temperature
powder
freezer
sintering
Prior art date
Application number
RU2021133701A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Евгеньевна Порозова
Борис Павлович Мищинов
Татьяна Юрьевна Поздеева
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2775926C1 publication Critical patent/RU2775926C1/en

Links

Abstract

FIELD: porous permeable ceramics production.
SUBSTANCE: invention relates to methods for producing porous permeable ceramics and can be used in mechanical engineering, chemical industry, power engineering to obtain machine parts, filter materials and catalyst carriers. Ceramic oxide powder is mixed with an aqueous solution of a gelling agent - a water-soluble polymer in the ratio (2-1):1, depending on the chemical nature of the powder. The suspension is poured into a mold made of a non-magnetic alloy, after which it is exposed to a constant magnetic field with an induction of 5-10 mcT. After gelation of the suspension, the sample is kept for a week in a freezer at a temperature not lower than -10°C. The sintering of the material is carried out in an air atmosphere at a temperature characteristic of the used ceramic powder, with holding at an isothermal temperature for 1 hour.
EFFECT: obtaining products with open porosity, controlled by the conditions of gelation and exposure in a freezer.
1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам получения пористой проницаемой керамики и может быть использовано в машиностроении, химической промышленности, энергетике для получения деталей машин, фильтрующих материалов и носителей катализаторов.The invention relates to methods for producing porous permeable ceramics and can be used in mechanical engineering, chemical industry, power engineering to obtain machine parts, filter materials and catalyst carriers.

Анализ современной литературы показал, что одним из наиболее перспективных способов получения пористых проницаемых керамических материалов является гелевое литье. Этот метод основан на смешивании суспензии из керамического порошка и полимеробразующего раствора для образования биконтинуальной структуры (геля) с последующими сушкой и спеканием. На сегодняшний день гелевое литье проводят в различных условиях с использованием различных материалов. Основными отличительными параметрами являются состав суспензии и наличие дополнительной обработки в процессе литья.An analysis of modern literature has shown that one of the most promising ways to obtain porous permeable ceramic materials is gel casting. This method is based on mixing a suspension of ceramic powder and a polymer-forming solution to form a bicontinuous structure (gel), followed by drying and sintering. To date, gel casting is carried out in various conditions using various materials. The main distinguishing parameters are the composition of the suspension and the presence of additional processing during the casting process.

Известен вариант получения пористых образцов из гидроксиапатита комбинацией гелевого литья, замораживания и дублирования полимерной матрицы (Hydroxyapatite scaffolds processed using a TBA-based freeze-gel casting/polymer sponge technique / Tae Young Yang, Jung Min Lee, Seog Young Yoon et al. // J. Mater Sci: Mater Med (2010) 21:1495-1502). Суспензию готовили смешиванием размолотого порошка с гелеобразователем, заливали в форму и выдерживали при отрицательной температуре в течении 30 минут, после чего извлекали из формы и нагревали до 80°С. Полученные образцы обладают высокой пористостью (более 50 %) и структурой, обусловленной строением использованной полимерной матрицы.There is a known option for obtaining porous samples from hydroxyapatite by a combination of gel casting, freezing and duplication of the polymer matrix (Hydroxyapatite scaffolds processed using a TBA-based freeze-gel casting/polymer sponge technique / Tae Young Yang, Jung Min Lee, Seog Young Yoon et al. // J. Mater Sci: Mater Med (2010) 21:1495-1502). The suspension was prepared by mixing the ground powder with a gelling agent, poured into a mold and kept at a negative temperature for 30 minutes, after which it was removed from the mold and heated to 80°C. The resulting samples have a high porosity (more than 50%) and a structure determined by the structure of the used polymer matrix.

Недостатком, особенно ярко проявляющимся на фоне нынешних тенденций к снижению отрицательного воздействия на экологию, является наличие удаляемой полимерной матрицы и применение в качестве гелеобразователя композиции (полимеры TBA (трет-бутиловый спирт)/AM (акриламид)/MBAM (C4H11NO) с сурфактантом).The disadvantage, which is especially pronounced against the background of current trends towards reducing the negative impact on the environment, is the presence of a removable polymer matrix and the use of compositions as a gelling agent (polymers TBA (tert-butyl alcohol) / AM (acrylamide) / MBAM (C 4 H 11 NO) with surfactant).

Метод гелевого литья из керамических или металлических порошков представлен (патент EU №1125778.9, B22F 1/00, B22F 3/22, B22F 3/22). Процесс начинается с изготовления суспензии из порошка с жидкостью, состоящей из циклогександиметанол диглицидил эфира и дибутилфталата. Полученную суспензию отливают в форму, где она затвердевает в формованное твердое изделие из керамики, стекла или металла полимеризацией. Эта реакция, как правило, вызвана добавлением свободнорадикального инициатора и подвода тепла. После того, как изделие удаляется из пресс-формы, связующее удаляют путем выпаривания растворителя или пластификатора. Оставшийся порошок спекается. Важными недостатками данного способа являются высокая токсичность и сложность техпроцесса на стадии приготовления полимера.The method of gel casting from ceramic or metal powders is presented (EU patent No. 1125778.9, B22F 1/00, B22F 3/22, B22F 3/22). The process begins with the preparation of a powder suspension with a liquid consisting of cyclohexanedimethanol diglycidyl ether and dibutyl phthalate. The resulting slurry is cast into a mold where it solidifies into a molded solid ceramic, glass or metal article by polymerization. This reaction is usually caused by the addition of a free radical initiator and the addition of heat. After the product is removed from the mold, the binder is removed by evaporating the solvent or plasticizer. The remaining powder is sintered. Important disadvantages of this method are high toxicity and complexity of the process at the stage of polymer preparation.

Более перспективным и экологичным вариантом является использование водорастворимых гелеобразователей.A more promising and environmentally friendly option is the use of water-soluble gelling agents.

Известен способ получения микро- и нанопористой керамики на основе диоксида циркония (патент РФ №2417967, C01B3/38) при реализации которого в качестве гелеобразователя используют водный раствор природного полимера агар-агара, а обезвоживание гелевой субстанции проводят путем вакуумирования через микропористую подложку, выполненную из кордиеритовой керамики с бимодальным распределением пор микро- и наноразмера. Полученные после спекания изделия характеризуются открытой пористостью 55-65%.A known method for producing micro- and nanoporous ceramics based on zirconium dioxide (RF patent No. 2417967, C01B3 / 38) in the implementation of which an aqueous solution of agar-agar natural polymer is used as a gelling agent, and dehydration of the gel substance is carried out by evacuation through a microporous substrate made of cordierite ceramics with a bimodal distribution of micro- and nanosize pores. The products obtained after sintering are characterized by an open porosity of 55-65%.

Описан (Galip Sarper

Figure 00000001
Gel casting of aluminia ceramics with gelatin and carrageenan gum and investigation of their mechanical properties //
Figure 00000002
Institute of Technology. 35 (2013) способ создания керамических образцов из оксида алюминия. В качестве гелеобразователя использовали смесь желатина (от 3 до 6%) и каррагена (от 1 до 2%). Оба вещества - природные водорастворимые полимеры. Желатин получают при переработке костей животных, а карраген - красных морских водорослей методом экстракции с последующей очисткой от органических и других примесей - многократным осаждением, фильтрацией и промывкой в воде и спирте. Основными недостатками данного метода являются необходимость нагрева как гелеобразователя, так и суспензии, а так же использование диспергента Dolapix для стабилизации порошка.Described by Galip Sarper
Figure 00000001
Gel casting of aluminum ceramics with gelatin and carrageenan gum and investigation of their mechanical properties //
Figure 00000002
Institute of Technology. 35 (2013) a method for creating ceramic samples from alumina. A mixture of gelatin (from 3 to 6%) and carrageenan (from 1 to 2%) was used as a gelling agent. Both substances are natural water-soluble polymers. Gelatin is obtained by processing animal bones, and carrageenan is obtained from red seaweed by extraction, followed by purification from organic and other impurities - repeated precipitation, filtration and washing in water and alcohol. The main disadvantages of this method are the need to heat both the gelling agent and the suspension, as well as the use of Dolapix dispersant to stabilize the powder.

На возможность изменения пористой структуры материала с помощью использования температур, близких к температуре жидкого азота (–195,8°С) указывают некоторые исследователи (Freeze Casting: From Low-Dimensional Building Blocks to Aligned Porous Structures—A Review of Novel Materials, Methods, and Applications / Shao, G., Hanaor, D. A. H., Shen, X., Gurlo, A. // Adv. Mater. 2020, 32, 1907176. https://doi.org/10.1002/adma.201907176). Недостатком указанного решения является необходимость применения очень низких температур. The possibility of changing the porous structure of the material using temperatures close to the temperature of liquid nitrogen (-195.8 ° C) is indicated by some researchers (Freeze Casting: From Low-Dimensional Building Blocks to Aligned Porous Structures—A Review of Novel Materials, Methods, and Applications / Shao, G., Hanaor, D. A. H., Shen, X., Gurlo, A. // Adv. Mater 2020, 32, 1907176. https://doi.org/10.1002/adma.201907176). The disadvantage of this solution is the need to use very low temperatures.

К изменению поровой структуры материала способно приводить также применение слабых магнитных полей в процессе получения заготовок (Улучшение структуры и повышение прочности керамики из диоксида титана под воздействием магнитного поля / С.Е. Порозова, Д.А. Старков, А.А. Гуров, О.Ю. Каменщиков // Огнеупоры и техническая керамика. 2016. № 11-12. С. 17-21). Этот вариант в настоящее время изучен недостаточно.The use of weak magnetic fields in the process of obtaining blanks can also lead to a change in the pore structure of the material (Improving the structure and increasing the strength of titanium dioxide ceramics under the influence of a magnetic field / S.E. Porozova, D.A. Starkov, A.A. Gurov, O Y. Kamenshchikov // Refractories and technical ceramics, 2016, No. 11-12, pp. 17-21. This variant is currently understudied.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, описанный в патенте США (патент US № 5171720, C04B 38/00). Известный способ включает подготовку водной суспензии из керамического порошка и водорастворимого полимера, литье в форму, гелирование, сушку и спекание. Для создания пор суспензию перемешивают таким образом, чтобы образовать пузырьки. В результате получают пористую проницаемую керамику с пористостью до 75% и размером сообщающихся разветвленных пор более 20 мкм. Closest to the proposed is the method described in the US patent (US patent No. 5171720, C04B 38/00). The known method includes the preparation of an aqueous suspension of ceramic powder and water-soluble polymer, mold casting, gelling, drying and sintering. To create pores, the suspension is agitated in such a way as to form bubbles. The result is a porous permeable ceramic with a porosity of up to 75% and a size of communicating branched pores of more than 20 μm.

Недостатками данного метода являются отсутствие способов контроля структуры и получение преимущественно материалов с высокой пористостью. The disadvantages of this method are the lack of ways to control the structure and obtaining predominantly materials with high porosity.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: получение суспензии керамического порошка и водорастворимых полимеров, гелирование, литьё в форму, сушка и спеканиеSigns of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention: obtaining a suspension of ceramic powder and water-soluble polymers, gelling, molding, drying and sintering

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в получении изделий с контролируемой открытой пористостью. The technical result of the proposed invention is to obtain products with controlled open porosity.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения пористой проницаемой керамики, включающем получение суспензии керамического порошка с водорастворимым с полимером, литьё, гелирование, сушку и спекание, согласно изобретению в процессе литья и гелирования производят воздействие на суспензию постоянным магнитным полем индукцией 5-10 мкТл, а формирование пористой структуры и сушку осуществляют при замораживании геля и выдержке в морозильной камере при температуре не ниже -10°С. The specified technical result is achieved by the fact that in the known method for obtaining porous permeable ceramics, including obtaining a suspension of ceramic powder with a water-soluble polymer, casting, gelling, drying and sintering, according to the invention, in the process of casting and gelling, the suspension is exposed to a constant magnetic field of induction 5- 10 μT, and the formation of a porous structure and drying is carried out by freezing the gel and holding in a freezer at a temperature not lower than -10°C.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от решения по прототипу: воздействие слабого постоянного магнитного поля при литье, формирование пористой структуры и сушку осуществляют при дополнительном замораживании геля и выдержке в морозильной камере при температуре не ниже -10°С. The features of the claimed technical solution, which differ from the prototype solution: exposure to a weak constant magnetic field during casting, the formation of a porous structure and drying is carried out with additional freezing of the gel and holding in a freezer at a temperature not lower than -10°C.

В качестве керамического порошка может быть использована любая оксидная керамика. Температуры спекания керамических порошков известны. Можно провести спекание при пониженной температуре, если использовать наноразмерные порошки (Синтез нанокристаллического диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, для низкотемпературного спекания / В.Б. Кульметьева, С.Е. Порозова, Е.С. Гнедина // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2011. № 2. С. 3-9) с полученными различными способами «мягкими» агломератами наночастиц (Роль агломератов нанопорошков в формировании структуры и свойств керамических материалов / С.Е. Порозова, В.Б. Кульметьева, Т.Ю. Поздеева, В.О. Шоков // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020. № 4. С. 4-13. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-4-4-13). Any oxide ceramic can be used as the ceramic powder. The sintering temperatures of ceramic powders are known. It is possible to carry out sintering at a low temperature if nanosized powders are used (Synthesis of nanocrystalline zirconium dioxide stabilized with yttrium oxide for low-temperature sintering / V.B. Kulmetyeva, S.E. Porozova, E.S. Gnedina // Izv. Vuzov. Powder metallurgy and functional coatings. 2011. No. 2. P. 3-9) with “soft” nanoparticle agglomerates obtained by various methods (The role of nanopowder agglomerates in the formation of the structure and properties of ceramic materials / S.E. Porozova, V.B. Kulmetyeva, T. Yu. Pozdeeva, V. O. Shokov // University Bulletin, Powder Metallurgy and Functional Coatings, 2020, No. 4, pp. 4-13, https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-4-4 -13).

Керамический порошок смешивают с дисперсионной средой суспензии – водным раствором гелеобразователя, в качестве которого применяют водорастворимые полимеры, в частности, поливиниловый спирт (ПВС) ГОСТ 10779-78, в соотношении (2-1):1 в зависимости от химической природы порошка. Суспензию заливают в литьевую форму, изготовленную из немагнитного сплава. При применении магнитного поля форму помещают между двумя параллельно расположенными магнитами с индукцией 5-10 мкТл. После гелирования суспензии образец выдерживают в течение недели в морозильной камере при температуре не ниже -10°С. Широко распространенные бытовые морозильные камеры работают обычно в интервале температур от -6°С до -25°С. Постоянная работа любого прибора на пределах измерения всегда представляет определенный риск, поэтому предпочтительно использовать температуру, достаточную для замерзания дисперсионной среды суспензии. При этом нет и необходимости существенного снижения температуры, что обычно практикуют в методе Freeze Casting. Время выдержки в морозильной камере (1 неделя) – результат серии проведенных экспериментов, указывающих на то, что при такой выдержке полученные данные по открытой пористости наиболее стабильны. Увеличение времени выдержки не приводит к изменению результатов. Спекание материала проводят в воздушной атмосфере при температуре, характерной для использованного керамического порошка с выдержкой при изотермической температуре в течение 1 ч.The ceramic powder is mixed with the dispersion medium of the suspension - an aqueous solution of a gelling agent, which is used as water-soluble polymers, in particular, polyvinyl alcohol (PVA) GOST 10779-78, in the ratio (2-1): 1, depending on the chemical nature of the powder. The suspension is poured into a mold made of a non-magnetic alloy. When applying a magnetic field, the form is placed between two parallel magnets with an induction of 5-10 μT. After gelation of the suspension, the sample is kept for a week in a freezer at a temperature not lower than -10°C. Widespread household freezers usually operate in the temperature range from -6°C to -25°C. The constant operation of any device within the limits of measurement always presents a certain risk, therefore it is preferable to use a temperature sufficient to freeze the dispersion medium of the suspension. At the same time, there is no need for a significant decrease in temperature, which is usually practiced in the Freeze Casting method. The holding time in the freezer (1 week) is the result of a series of experiments, indicating that at this holding time the obtained data on open porosity are the most stable. Increasing the holding time does not change the results. Sintering of the material is carried out in an air atmosphere at a temperature characteristic of the used ceramic powder with holding at an isothermal temperature for 1 hour.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами конкретного выполнения.The possibility of carrying out the claimed invention is confirmed by the following examples of specific implementation.

В качестве керамического порошка использовали диоксид титана марки «осч» (ТУ 6-09-01-640-84) со средним размером частиц 200-250 нм. Индукцию магнитного поля измеряли магнитометром с пространственно-фиксирующим датчиком. Замораживание гелированных образцов проводили в морозильной камере при температуре -(6-10)°С. Спекание проводили на воздухе при температуре 1350°С с изотермической выдержкой 1 ч. Кажущуюся плотность и открытую пористость определяли гидростатическим методом по ГОСТ 2409-2014. При расчете общей пористости использовали известные данные истинной плотности для диоксида титана в форме рутила, фазы, образующейся при спекании любой из кристаллических модификаций диоксида титана. Диаметр пор определяли по снимкам микрошлифов образцов. Анализ изображений, полученных на инвертированном металлографическом микроскопе отраженного света Axiovert 40MAT (Carl Zeiss, Германия), проводили с использованием программы «ВидеоТесТ-Мастер: Структура».As a ceramic powder, titanium dioxide grade "high purity" (TU 6-09-01-640-84) with an average particle size of 200-250 nm was used. The magnetic field induction was measured with a magnetometer with a spatial fixation sensor. Freezing of the gelled samples was carried out in a freezer at a temperature of -(6-10)°C. Sintering was carried out in air at a temperature of 1350°C with isothermal holding for 1 h. The apparent density and open porosity were determined by the hydrostatic method according to GOST 2409-2014. In calculating the total porosity, known true density data were used for titanium dioxide in the form of rutile, the phase formed during sintering of any of the crystalline modifications of titanium dioxide. The pore diameter was determined from the images of microsections of the samples. The analysis of images obtained on an inverted metallographic reflected light microscope Axiovert 40MAT ( Carl Zeiss, Germany) was performed using the VideoTesT-Master: Structure program.

Пример 1Example 1

Смешивали порошок диоксида титана и водный раствор поливинилового спирта (ПВС) в соотношении 1:1. Суспензию заливали в литьевые формы. После гелирования суспензии образцы выдерживали в течение недели в морозильной камере при температуре -(6-10)°С. Спекание проводили на воздухе при температуре 1350 0С с изотермической выдержкой 1 ч. Mixed powder of titanium dioxide and an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) in a ratio of 1:1. The suspension was poured into injection molds. After gelation of the suspension, the samples were kept for a week in a freezer at a temperature of -(6-10)°C. Sintering was carried out in air at a temperature of 1350 0 C with isothermal holding for 1 hour.

Открытая пористость полученных образцов 35-40 % соответствует общей пористости материала, т.е. все поры в полученном пористом материале открытые. Диаметр пор не превышает 200 мкм. The open porosity of the obtained samples of 35-40% corresponds to the total porosity of the material, i.e. all pores in the obtained porous material are open. The pore diameter does not exceed 200 µm.

Пример 2Example 2

Смешивали порошок диоксида циркония и водный раствор поливинилового спирта (ПВС) в соотношении 1:1. Суспензию заливали в литьевые формы, изготовленные из пластика PLA. После гелирования суспензии образцы выдерживали в течение недели в морозильной камере при температуре -(6-10)°С. Спекание проводили на воздухе при температуре 1350°С с выдержкой 1 ч. Mixed powder of zirconium dioxide and an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) in a ratio of 1:1. The suspension was poured into injection molds made of PLA plastic. After gelation of the suspension, the samples were kept for a week in a freezer at a temperature of -(6-10)°C. Sintering was carried out in air at a temperature of 1350°C with an exposure of 1 h.

Общая пористость материала составила 30-45%. Диаметр открытых пор не превышает 600 мкм. The total porosity of the material was 30-45%. The diameter of open pores does not exceed 600 microns.

Пример 3Example 3

Смешивали порошок диоксида титана и водный раствор поливинилового спирта (ПВС) в соотношении 2:1. Суспензию заливали в литьевые формы, изготовленные из пластика PLA. После гелирования суспензии образцы выдерживали от суток до недели в морозильной камере при температуре -(6-10)°С. Спекание проводили на воздухе при температуре 1350°С с выдержкой 1 ч. Открытая пористость полученных образцов 35-45%. Диаметр открытых пор не превышает 400 мкм. Mixed powder of titanium dioxide and an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) in a ratio of 2:1. The suspension was poured into injection molds made of PLA plastic. After gelation of the suspension, the samples were kept from a day to a week in a freezer at a temperature of -(6-10)°C. Sintering was carried out in air at a temperature of 1350°C with an exposure of 1 h. The open porosity of the obtained samples was 35–45%. The diameter of open pores does not exceed 400 microns.

Пример 4Example 4

Смешивали порошок диоксида титана и водный раствор поливинилового спирта (ПВС) в соотношении 1:1. Суспензию заливали в литьевые формы, изготовленные из немагнитного сплава. В процессе заливки и гелирования суспензия подвергалась воздействию постоянного магнитного поля с индукцией 10 мкТл. После гелирования суспензии образцы выдерживали в течение недели в морозильной камере при температуре -(6-10)°С. Спекание проводили на воздухе при температуре 1350°С с выдержкой 1 ч. Mixed powder of titanium dioxide and an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) in a ratio of 1:1. The suspension was poured into injection molds made of a non-magnetic alloy. During pouring and gelation, the suspension was exposed to a constant magnetic field with an induction of 10 μT. After gelation of the suspension, the samples were kept for a week in a freezer at a temperature of -(6-10)°C. Sintering was carried out in air at a temperature of 1350°C with an exposure of 1 h.

Открытая пористость полученных образцов 14-16%. Общая пористость материала 25%, т.е. практически половина пор закрытые. Диаметр открытых пор не превышает 500 мкм. The open porosity of the obtained samples is 14-16%. The total porosity of the material is 25%, i.e. almost half of the pores are closed. The diameter of open pores does not exceed 500 microns.

Таким образом, при осуществлении предложенного способа удается при различных условиях получить изделия с заданной открытой пористостью от 14-16 до 35-45%, при этом диаметр пор варьируется от 200 до 600 мкм. Thus, when implementing the proposed method, it is possible under various conditions to obtain products with a given open porosity from 14-16 to 35-45%, while the pore diameter varies from 200 to 600 microns.

Claims (1)

Способ получения пористой проницаемой керамики, включающий подготовку водной суспензии из керамического порошка и водорастворимого полимера, литьё в форму, гелирование, сушку и спекание, отличающийся тем, что в процессе литья и гелирования производят воздействие на суспензию постоянным магнитным полем индукцией 5-10 мкТл, а формирование пористой структуры и сушку осуществляют при замораживании геля и выдержке в морозильной камере при температуре не ниже -10°С. A method for producing porous permeable ceramics, including preparation of an aqueous suspension from a ceramic powder and a water-soluble polymer, casting into a mold, gelling, drying and sintering, characterized in that during casting and gelling, the suspension is exposed to a constant magnetic field with an induction of 5-10 μT, and the formation of a porous structure and drying is carried out by freezing the gel and holding in a freezer at a temperature not lower than -10°C.
RU2021133701A 2021-11-19 Method for producing porous permeable ceramics RU2775926C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775926C1 true RU2775926C1 (en) 2022-07-12

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117447226A (en) * 2023-09-18 2024-01-26 吉林建筑大学 Novel shaped ceramic-paraffin composite phase change energy storage material and preparation method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171720A (en) * 1988-09-20 1992-12-15 Asahi Kogaku Kogyo K.K. Porous ceramic sinter and process for producing same
US5563106A (en) * 1991-08-12 1996-10-08 Dytech Corporation Limited Porous Articles
RU2133654C1 (en) * 1993-05-24 1999-07-27 Импак Текноложи Method of producing billets and device for its embodiment
DE202014102701U1 (en) * 2014-06-11 2014-12-09 Centre National De La Recherche Scientifique Product with aligned particles
EP2990391A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-02 King Abdulaziz City for Science and Technology Nano-porous corundum ceramics and methods of manufacture
RU2622557C2 (en) * 2011-09-20 2017-06-16 Эвоник Рем ГмбХ Production method for light ceramic materials
EP3260259B1 (en) * 2016-05-12 2020-09-16 Forschungszentrum Jülich GmbH Device for magnetically freeze moulding ceramics and method for operating the same
RU2736195C1 (en) * 2019-12-09 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ТНЦ СО РАН) Method of producing porous material based on silicon nitride

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171720A (en) * 1988-09-20 1992-12-15 Asahi Kogaku Kogyo K.K. Porous ceramic sinter and process for producing same
US5563106A (en) * 1991-08-12 1996-10-08 Dytech Corporation Limited Porous Articles
RU2133654C1 (en) * 1993-05-24 1999-07-27 Импак Текноложи Method of producing billets and device for its embodiment
RU2622557C2 (en) * 2011-09-20 2017-06-16 Эвоник Рем ГмбХ Production method for light ceramic materials
DE202014102701U1 (en) * 2014-06-11 2014-12-09 Centre National De La Recherche Scientifique Product with aligned particles
EP2990391A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-02 King Abdulaziz City for Science and Technology Nano-porous corundum ceramics and methods of manufacture
EP3260259B1 (en) * 2016-05-12 2020-09-16 Forschungszentrum Jülich GmbH Device for magnetically freeze moulding ceramics and method for operating the same
RU2736195C1 (en) * 2019-12-09 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ТНЦ СО РАН) Method of producing porous material based on silicon nitride

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117447226A (en) * 2023-09-18 2024-01-26 吉林建筑大学 Novel shaped ceramic-paraffin composite phase change energy storage material and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Recent developments in gelcasting of ceramics
Zhang et al. Aligned porous structures by directional freezing
JP2604592B2 (en) Molding method of metal, ceramic powder, etc. and composition therefor
Naviroj et al. Suspension-and solution-based freeze casting for porous ceramics
Yu et al. The transformation mechanism from suspension to green body and the development of colloidal forming
Tallon et al. Recent trends in shape forming from colloidal processing: A review
US5312571A (en) Shaped bodies and the production thereof
Szudarska et al. Fabrication of textured alumina by magnetic alignment via gelcasting based on low-toxic system
US8338322B2 (en) Transparent ceramics and methods of preparation thereof
Chen et al. Fabrication of complicated silicon carbide ceramic components using combined 3D printing with gelcasting
Yao et al. Porous Si3N4 ceramics prepared via slip casting of Si and reaction bonded silicon nitride
Gan et al. Direct coagulation casting of silicon nitride suspension via a dispersant reaction method
CN110668802A (en) Green preparation method of light high-strength cordierite porous ceramic and filter
CN110451979A (en) A kind of preparation method of the screen like and porous ceramic with double through type hole hole
RU2775926C1 (en) Method for producing porous permeable ceramics
JP7048055B2 (en) High-purity calcium carbonate sintered body and its manufacturing method, and high-purity calcium carbonate porous sintered body and its manufacturing method
JP2002193672A (en) Oriented ceramic sintered compact and its manufacturing method
Takahashi et al. Transparent observation of particle dispersion in alumina slurry using in situ solidification
JP4096053B2 (en) Method for producing oriented ceramic sintered body such as titanium dioxide
Pelegrini et al. Direct coagulation casting of nano-8YSZ powder suspensions using nano-MgO as coagulating agent
Szafran et al. NEW MULTIFUNCTIONAL COMPOUNDS IN GELCASTING PROCESS- INTRODUCTION TO THEIR SYNTHESIS AND APPLICATION
Wang et al. Gelcasting of sol–gel derived mullite based on gelation of modified poly (isobutylene-alt-maleic anhydride)
CN109574649A (en) A kind of preparation method of yttrium aluminum garnet transparent ceramic
Yang et al. Direct coagulation casting of alumina via controlled release of calcium from ammonium polyphosphate chelate complex
Wiecinska et al. Fabrication of textured α-alumina in high magnetic field via gelcasting with the use of glucose derivative