HIGH-POROSITY PERMEABLE CELLULAR SILICON-CARBIDE MULLITE-DOPED CERAMICS

A. V. Belyakov; Zo E Mo U; N. A. Popova; R. A. Kornilov

doi:10.17073/1683-4518-2017-9-36-39

HIGH-POROSITY PERMEABLE CELLULAR SILICON-CARBIDE MULLITE-DOPED CERAMICS

A. V. Belyakov, Zo E Mo U, N. A. Popova, R. A. Kornilov

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-9-36-39

Full Text:

Abstract

The siC-based high-porosity cellular ceramic material (HPCM) was prepared using of both 20 % of the pre-synthesized mullite as the binding addition, and the 1, 2, and 3 mass percent of Y2O3 (above 100 % relative to mullite). HPCM was obtained by means of the foamed polyurethane matrix doubling and further sintering at 1350 and 1450 °C. It had the open permeable porosity about 95 %. The ultimate compression strength of the obtained material was less than 0,15 MPa, and that of the sintered prisms simulating the bridges was less than 0,15 MPa. With both of the Y2O3 and the temperature increase the strength grew up. Ill. 4. Ref. 15. Tab. 1.

Keywords

foamed polyurethane (FPU), silicon carbide, mullite, high-porosity cellular material (HPCM), permeable porosity, filter elements,

About the Authors

A. V. Belyakov

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева».
Russian Federation

Zo E Mo U

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева».
Russian Federation

N. A. Popova

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева».
Russian Federation

R. A. Kornilov

ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева».
Russian Federation

References

1. Авдеева, Н. М. Формирование структуры и свойств высокопористых ячеистых материалов на основе реакционноспеченного карбида кремния / Н. М. Авдеева. ― Пермь : Изд-во ПГТУ, 1995. ― С. 13‒15.

2. Беляков, А. В. Эволюция структуры в переделах технологии керамики / А. В. Беляков, В. С. Бакунов // Новые огнеупоры. ― 2006. ― № 2. ‒ С. 55‒62. Belyakov, A. V. structural evolution in ceramic technology and processing / A. V. Belyakov, V. S. Bakunov // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2006. ― Vol. 47, № 2. ― P. 110‒115.

3. Tuler, F. E. Development of sepiolite/siC porous catalytic filters for diesel soot abatement / F. E. Tuler, R. Portela, P. Avila [et al.] // Microporous and Mesoporous Materials. ― 2016. ― Vol. 230. ― P. 11‒19.

4. Zhu, X. W. Improvement in the strut thickness of reticulated porous ceramics / X. W. Zhu, D. L. Jiang, S. H. Tan [et al.] // J. Am. Ceram. soc. ― 2004. ― Vol. 84. ― P. 1654‒1656.

5. Ding, S. Effect of Y2O3 addition on the properties of reactionbonded porous siC ceramics / S. Ding, S. Zhu, Y. Zeng, D. Jiang // Ceram. Int. ― 2006. ― Vol. 32, № 4. ― P. 461‒466.

6. А. с. 1083528 СССР. Шихта для получения керамики на основе муллита / В. Л. Балкевич, А. В. Беляков, Е. С. Лукин, Е. Р. Менькова. ― № 3502464 ; заявл. 22.10.82 ; опубл. 10.07.06.

7. А. с. 1116684. Шихта для получения керамического материала / В. Л. Балкевич, А. В. Беляков, Е. Р. Менькова. ― № 3551686 ; заявл. 10.02.1983 ; опубл. 10.02.06.

8. Балкевич, В. Л. О муллите и муллитоподобных соединениях в системе Al2O3‒siO2 / В. Л. Балкевич, А. В. Беляков, Е. Р. Менькова // Огнеупоры. ― 1984. ― № 1. ― С. 23‒27. Balkevich, V. L. Mullite and mullitelike compounds in the Al2O3‒siO2 system / V. L. Balkevich, A. V. Belyakov, E. R. Men'kova // Refractories. ― 1984. ― № 1. ― P. 23‒28.

9. Беляков, А. В. Твердые растворы оксида кремния в муллите / А. В. Беляков // Стекло и керамика. ― 2003. ― № 12. ― С. 17‒20. Belyakov, A. V. solid solution of silicon oxide in mullite / A. V. Belyakov // Glass and Ceramics. ― 2003. ― Vol. 60, № 11/12. ― P. 402‒405.

10. Балкевич, В. Л. Керамика на основе твердых растворов кремнезема в муллите / В. Л. Балкевич, А. В. Беляков, Е. Р. Менькова, Т. А. Сафронова // Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. ― 1985. ― Вып. 137. ― С. 77‒87.

11. Bruno, G. Thermal and mechanical response of industrial porous ceramics / G. Bruno, I. Pozdnyakova, A. M. Efremov [et al.] // Mater. sci. Forum. ― 2010. ― Vol. 652. ‒ P. 191‒196.

12. Mehwald, K. H. Old and new applications for silicon carbide / K. H. Mehwald // Ber. Dtsch. keram. Ges. ― 1968. ― Bd 45, № 2. ― s. 76‒82.

13. Xiong, L. Improvement of the mechanical properties of siC reticulated porous ceramics with optimized three-layered struts for porous media combustion / L. Xiong, L. Yawei, L. Jun [et al.] // Ceram. Int. ― 2017. ― Vol. 43, № 4. ― P. 3741‒3747.

14. Bouchetou, M. L. Mullite grown from fired andalusite grains: the role of impurities and of the high temperature liquid phase on the kinetics of mullitization and consequences on thermal shocks resistance / M. L. Bouchetou, J. P. Ildefonse, J. Poirier, P. Daniellou // Ceram. Int. ― 2005. ― Vol. 31, № 7. ― P. 999‒1005.

15. Бондарь, И. А. Фазовые равновесия в системе Y2O3‒ Al2O3‒siO2 / И. А. Бондарь, Ф. Я. Галахов // Изв. АН СССР. Сер. Хим. ― 1964. ― № 7. ― С. 1325, 1326. Bondar', I. A. Phase equilibria in the system Y2O3‒ Al2O3‒siO2 / I. A. Bondar', F. Ya. Galakhov // Russian Chemical Bulletin. ― 1964. ― Vol. 13, № 7. ― P. 1231, 1232.

Supplementary files

For citation: Belyakov A.V., Mo U Z., Popova N.A., Kornilov R.A. HIGH-POROSITY PERMEABLE CELLULAR SILICON-CARBIDE MULLITE-DOPED CERAMICS. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2017;(9):36-39. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-9-36-39

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password