Пористая кордиеритовая керамика с порообразователями разной природы


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-5-46-52

Полный текст:


Аннотация

Приведены результаты разработки керамических пористых материалов на основе кордиерита. В качестве порообразователя применяли древесные отходы и карбамид в кристаллическом виде. Анализ поровой структуры показал, что все образцы имеют сложную структуру порового пространства с большим количеством удлиненных связанных пор. Наилучшие параметры пористости и достигнуты с применением органического кристаллического порообразователя. Показано, что нанодисперсный металлический алюминий оказывает упрочняющее действие при спекании пористой керамики. Глиноорганическая суспензия улучшает спекаемость кордиеритового порошка и приводит к образованию дополнительных нано- и микропор.


Об авторах

Т. А. Хабас
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия

Доктор технических наук 

г. Томск

 



Т. В. Вакалова
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия

Доктор технических наук 

г. Томск



К. С. Камышная
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия
г. Томск


Е. В. Дьяконова
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия
г. Томск


А. И. Черепанова
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия
г. Томск


А. А. Бирюкова
Институт металлургии и обогащения
Казахстан

Кандидат технических наук 

г. Алматы



Список литературы

1. Ключевые слова: кордиеритовая керамика; древесные отходы; карбамид; нанопорошок алюминия (НПА).

2. Avvakumov, E. G. Role of acid-base interactions in synthesis of cordierite from talc and sillimanite group minerals / E. G. Avvakumov, G. G. Lepezin, A. A. Gusev, O. B. Vinokourova // Science of Sintering. ― 2013. ― Vol. 45. ― P. 273‒279.

3. Stoyanova, D. D. Cordierite-like catalyst supports based on clay materials / D. D. Stoyanova, D. Ch. Vladov, N. A. Kasabova, D. R. Mekhandzhiev // Kinet. Catal. ― 2005. ― Vol. 46, № 4. ― P. 609‒612.

4. Benhammou, A. Tanouti. Influence of sintering temperature on the microstructural and mechanical properties of cordierite synthesized from andalusite and talc / A. Benhammou, Y. El Hafiane, A. Abourriche [et al.] // Mater. Lett. ― 2016. ― Vol. 172. ― P. 198‒201.

5. Хабас, Т. А. Низкотемпературный синтез кордиеритовой фазы в керамических массах из природного сырья / Т. А. Хабас, В. И. Верещагин, Т. В. Вакалова [и д р.] // Нов ые ог неу поры. ― 2002 . ― № 4 . ― С. 41‒48. [Khabas, T. A. Low-temperature synthesis of the cordierite phase in ceramic mixtures of natural raw materials / T. A. Khabas, V. I. Vereshchagin, T. V. Vakalova [et al.] // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2003. ― Vol. 44, № 3. ― P. 181‒185.]

6. Al-Harbi, Omar A. Fabrication and characterization of single phase cordierite honeycomb monolith with porous wall from natural raw materials as catalyst support / Omar A. Al-Harbi, Cem Özgür, M. M. Khan // Ceram. Int. ― 2015. ― Vol. 41. ― P. 3526‒3532.

7. Bing Zhang. Preparation low dielectric constant material of cordierite with polyacrylamide gel method / Bing Zhang, Chuanbao Cao, Hesun Zhu, Gguobao Li // J. Mater. Sci. ― 2005. ― Vol. 40. ― Р. 1781‒1783.

8. Ye Li. Properties of highly porous cordierite ceramic obtained by direct foaming and gelcasting method / Ye Li, Wei Cao, Lunlun Gong [et al.] // Ceram. Silik. ― 2016. ― Vol. 60, № 2. ― Р. 91‒98.

9. Вакалова, Т. В. Теплоизоляционные керамические материалы с нанопористой структурой, изготовленные с использованием золосодержащих отходов ТЭЦ / Т. В. Вакалова, Т. А. Хабас, И. Б. Ревва, И. А. Павлова // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 12. ― С. 6‒11. [Vakalova, T. V. Heat-insulating ceramics which have a nanoporous structure and are made with the use of ash-bearing wastes from power plants / T. V. Vakalova, T. A. Khabas, I. B. Revva, I. A. Pavlova // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2015. ― Vol. 55, № 6. ― P. 505‒510.]

10. Thomaidis, E. Synthesis of cordieritic materials using raw kaolin, bauxite, serpentinite/olivinite and magnesite / E. Thomaidis, G. Kostakis // Ceram. Int. ― 2015. ― Vol. 41. ― P. 9701‒9707.

11. Jianer Zhou. Utilization of sepiolite in the synthesis of porous cordierite ceramics / Jianer Zhou, Yingchao Dong, Stuart Hampshire, Guangyao Meng // Applied Clay Science. ― 2011. ― Vol. 52. ― P. 328‒332.

12. Gass, Sebastián E. High temperature mechanical behavior of porous cordierite-based ceramic materials evaluated using 3-point bending / Sebastián E. Gass, María Laura Sandoval, Mariano H. Taloua [et al.] // Proc. Mater. Sci. ― 2015. ― Vol. 9. ― P. 254‒261.

13. Ayala-Landeros, J. G. Influence of corn flour as pore forming agent on porous ceramic material based mullite: morphology and mechanical properties / J. G. AyalaLanderos, V. Saucedo-Rivalcoba, S. Bribiesca-Vasquez [et al.] // Science of Sintering. ― 2016. ― Vol. 48. ― P. 29‒39.

14. Gregorova, Eva. Porous ceramics prepared using poppy seed as a pore-forming agent / Eva Gregorova, Willi Pabst // Ceram. Int. ― 2007. ― Vol. 33. ― P. 1385‒1388.

15. Li, Ye. Effect of starch on sintering behavior for fabricating porous cordierite ceramic / Ye Li, Cao Wei, Gong Lunlun [et al.] // High Temp. Mater. Processes. ― 2016. ― Vol. 35, № 9. ― P. 955‒961.

16. Benhammou, A. Effects of oil shale addition and sintering cycle on the microstructure and mechanical properties of porous cordierite-ceramic / A. Benhammou, Y. El Hafiane, A. Abourriche [et al.] // Ceram. Int. ― 2014. ― Vol. 40. ― P. 8937‒8944.

17. Jing, Liua. Feasible recycling of industrial waste coal fly ash for preparation of anorthite-cordierite based porous ceramic membrane supports withaddition of dolomite / Jing Liua, Yingchao Donga, Xinfa Dongc [et al.]

18. // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2016. ― Vol. 36. ― P. 1059‒1071.

19. Chuanbei, Liu. Fabrication and characterization of porous cordierite ceramics prepared from ferrochromium slag / Liu Chuanbei, Liu Laibao, Tana Kefeng [et al.] // Ceram. Int. ― 2016. ― Vol. 42, № 1. Part A. ― P. 734‒742.

20. Cheraitia, A. Synthesis and characterization of microporous silica-alumina membranes / A. Cheraitia, A. Ayral, A. Julbe [et al.] // Journal of Porous Materials. ― 2010. ― Vol. 17, № 3. ― P. 259‒263.

21. Qian, L. Controlled freezing and freeze drying: a versatile route for porous and micro-/nano-structured materials / L. Qian, H. F. Zhang // J. Chem. Technol. Biotechnol. ― 2011. ― Vol. 86, № 2. ― P. 172‒184.

22. Vijayan, S. Dispersion and setting of powder suspensions in concentrated aqueous urea solutions for the preparation of porous alumina ceramics with aligned pores / S. Vijayan, R. Narasimman, K. Prabhakaran // J. Am. Ceram. Soc. ― 2013. ― Vol. 96, № 9. ― P. 2779‒2784.

23. Камышная, К. С. Исследование процесса получения пор заданной конфигурации в керамике из диоксида циркония за счет направленной кристаллизации карбамида / К. С. Камышная, Т. А. Хабас // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 9.― С. 33‒38.

24. Kamyshnaya, K. S. Study of preparation of prescribed pore configuration in zirconium dioxide ceramic due to carbamide directional solidification / K. S. Kamyshnaya, T. A. Khabas // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2017. ― Vol. 57, № 5. ― P. 490‒495.

25. Macchetta, A. Fabrication of HA/TCP scaffolds with a graded and porous structure using a camphenebased freeze-casting method / A. Macchetta, I. G. Turner, C. R. Bowen // Acta Biomaterialia. ― 2009. ― № 5.― P. 1319‒1327.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Хабас Т.А., Вакалова Т.В., Камышная К.С., Дьяконова Е.В., Черепанова А.И., Бирюкова А.А. Пористая кордиеритовая керамика с порообразователями разной природы. Новые огнеупоры. 2018;(5):46-52. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-5-46-52

For citation: Habas T.A., Vakalova T.V., Kamyshnaya K.S., D'yakonova E.V., Cherepanova A.L., Biryukova A.A. Porous cordierite ceramics with the poreformers of different kinds. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(5):46-52. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-5-46-52

Просмотров: 102

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)