Исследование процесса получения порзаданной конфигурации в керамике из диоксида циркония за счет направленной кристаллизации карбамида


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-9-33-38

Полный текст:




Аннотация

Показана возможность получения пористой керамики на основе смесей микро- и нанопорошка диоксида циркония с применением кристаллизации карбамида в суспензии. Исследованы различные режимы охлаждения суспензии оксидных порошков (на воздухе, в морозильной камере, в снегу). Показано, что пористость и размер пор спеченной керамики напрямую зависят от состава и метода охлаждения суспензии. В результате получена керамика пористостью 30‒60 % с диаметром пор 0,2‒200 мкм.

Об авторах

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


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


Список литературы

1. Studart, A. R. Processing routes to macroporous ceramics : a review / A. R. Studart, U. T. Gonzenbach, E. Tervoort [et al.] // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2006. ― № 89 (6). ― P. 1771‒1789.

2. Wegst, U. G. K. Biomaterials by freeze casting / U. G. K. Wegst, M. Schecter, A. E. Donius // Philosophical Transactions of the Royal Society А: Physical, Mathematical and Engineering Sciences. ― 2010. ― Vol. 368, № 1917. ― C. 2099‒2121.

3. Balachandran, U. Dense cermet membranes for hydrogen separation / U. Balachandran, T. H. Lee, C. Y. Park // Separation and Purification Technology. ― 2014. ― Vol. 121. ― P. 54‒59.

4. Chang, Q. B. Effect of particle size distribution of raw powders on pore size distribution and bending strength of Al2O3 microfiltration membrane supports / Q. B. Chang, Y. L. Yang, X. Z. Zhang [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2014. ― Vol. 34, № 15. ― P. 3819‒3825.

5. Liu, P. S. Porous materials. Processing and application /P. S. Liu, G. F. Chen. ― Elsevier, 2014. ― 560 p.

6. Aran, H. C. Influence of geometrical and operational parameters on the performance of porous catalytic membrane reactors / H. C. Aran, H. Klooster, J. M. Jani [et al.] // Chem. Eng. J. ― 2012. ― Vol. 207. ― P. 814‒821.

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

8. Araki, K. Porous ceramic bodies with interconnected pore channels by a novel freeze casting technique / K. Araki, J. W. Halloran // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2005. ― Vol. 88, № 5. ― P. 1108‒1114.

9. Tang, Y. F. Fabrication of lamellar porous alumina with axisymmetric structure by directional solidification with applied electric and magnetic fields / Y. F. Tang, S. Qiu, Q. Wu, C. Miao // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2016. ― Vol. 36, № 5. ― P. 1233‒1240.

10. Zhang, Y. Freeze casting of aqueous alumina slurries with glycerol for porous ceramics / Y. Zhang, L. Hu, J. Han, Z. Jiang // Ceramics International. ― 2010. ― Vol. 36, № 2. ― P. 617‒621.

11. Tresvyatskii, S. G. Grain size dependence of Strength of porous ceramic materials of Skeleton Structure / S. G. Tresvyatskii, V. D. Tkachenko, E. P. Garmash // Fiziko-Khimicheskaya Mekhanika Materialov. ― 1976. ― Vol. 12. ― P. 56‒60.

12. Song, H.-Y. A novel method to fabricate porous hydroxyapatite body using ethanol bubbles in a viscous slurry / H.-Y. Song, S. Islam, B.-T. Lee // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2008. ― Vol. 91, № 9. ― P. 3125‒3127.

13. Khattab, R. M. Preparation and characterization of porous alumina ceramics through starch consolidation casting technique / R. M. Khattab, M. M. S. Wahsh, N. M. Khalil // Ceramics International. ― 2012. ― Vol. 38, № 6. ― C. 4723‒4728.

14. Zivcova-Vlckova, Z. Microstructural comparison of porous oxide ceramics from the system Al2O3‒ZrO2 prepared with starch as a pore-forming agent / Z. Zivcova- Vlckova, J. Locs, M. Keuper [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2012. ― Vol. 32, № 10. ― P. 2163‒2172.

15. Mostafavi, E. Destructive Interactions between pore forming agents and matrix phase during the fabrication process of porous BiFeO3 Ceramics / E. Mostafavi, A. Ataie // J. Mater. Science & Technology. ― 2015. ― T. 31, № 8. ― C. 798‒805.

16. Pat. 3090094 US. Method of manufacturing Porous Ceramic / Schwartzwalder K., Somers A. V. ― 1963.

17. Deng, Z.-Y. High-surface-area alumina ceramics fabricated by the decomposition of Al(OH)3 / Z.-Y. Deng, T.Fukasawa, M. Ando [et al.] // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2001.― № 84. ― P. 485‒491.

18. Studart, A. R. Processing routes to macroporousceramics : a review / A. R. Studart, U. T. Gonzenbach, E. Tervoort [et al.] // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2006. ― № 89 (6). ― P. 1771‒1789.

19. Harabi, A. A new and economic approach to fabricate resistant porous membrane supports using kaolin and CaCO3 / A. Harabi, F. Zenikheri, B. Boudaira [et al.] // J.Europ. Ceram. Soc. ― 2014. ― Vol. 34, № 5. ― P. 1329‒1340.

20. Deville, S. Freeze-casting of porous ceramics: A review of current achievements and issues / S. Deville // Advanced Engineering Materials. ― 2008. ― Vol. 10, № 3. ― P. 155‒169.

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

22. Cheraitia, A. Synthesis and characterization of microporous silica-alumina membranes / A. Cheraitia, A. Ayral, A. Julbe [et al.] // J. Porous Mater. ― 2010. ― Vol. 17, № 3. ― C. 259‒263.

23. 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. Amer. Ceram. Soc. ― 2013. ― Vol. 96, № 9. ― P. 2779‒2784.

24. Кулиш, О. Н. Перспективы развития технологии некаталитической очистки дымовых газов от очистки азота / О. Н. Кулиш, С. А. Кужеватов, Е. В. Бородина, Е. В. Куценко // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. ― 2005. ― № 3. ― С. 49‒54.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Камышная К.С., Хабас Т.А. Исследование процесса получения порзаданной конфигурации в керамике из диоксида циркония за счет направленной кристаллизации карбамида. Новые огнеупоры. 2016;(9):33-38. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-9-33-38

For citation: Kamyshnaya K.S., Khabas T.A. The investigation of the preset configuration pores formation in the dioxide-zirconium based ceramics by means of the carbamide directed crystallization. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2016;(9):33-38. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-9-33-38

Просмотров: 189

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)