Ceramiczne tworzywa piankowe otrzymywane metodą odlewania żelowego przy wykorzystaniu bezazotowych monomerów organicznych

• Autorzy: Lipowska B. , Śliwa A. , Czechowska K. , Wala T. , Psiuk B.

Warianty tytułu

EN

Ceramic foam materials obtained by the gelcasting method using nitrogen-free organic monomers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otrzymano ceramiczne tworzywo piankowe na bazie Al2O3, w którego wytwarzaniu zastąpiono toksyczne akrylamidy zestawem wodorozpuszczalnych monomerów nie zawierających atomów azotu w cząsteczce: akrylan 2-hydroksyetylu i diakrylan poliglikolu etylenowego. Określono rodzaj i ilość dodatków upłynniacza i środka powierzchniowo czynnego oraz udział tlenku glinu w zawiesinie, umożliwiających uzyskanie stabilnej, maksymalnie napowietrzonej piany. Polimeryzację spienionych zawiesin, w celu uniknięcia zjawiska inhibicji tlenowej, prowadzono w atmosferze azotu. Otrzymane półfabrykaty wypalono w temperaturach z zakresu 1500-1700 °C. Po wypaleniu tworzywa scharakteryzowano, oznaczając ich podstawowe właściwości fizyczne i obserwując mikrostrukturę. Stwierdzono, że zastosowanie w procesie odlewania żelowego (ang. gelcasting) mniej szkodliwych dla zdrowia i ekosystemu substancji żelujących umożliwia otrzymanie porowatego tworzywa o oczekiwanych, wysokich parametrach jakościowych.

EN

The aim of the undertaken work was to obtain an Al2O3-based foam ceramic product during the manufacture of which toxic acrylamides were replaced by a set of water-soluble monomers with no nitrogen atoms in their particles: 2-hydroxyethyl acrylate and poly(ethylene glycol) diacrylate. The type and amount of additives (deflocculant and surface active agent) as well as the alumina content in a suspension that enable obtaining a stable, maximally aerated foam were determined The polymerization of foamed suspensions was carried out in the nitrogen atmosphere in order to avoid the phenomenon of oxygen inhibition. The obtained half-finished products were fired at 1500-1700 C. After firing, the products were characterised by determining their basic physical properties and microstructure. The obtained results indicate a possibility of using less toxic monomers to produce foam ceramic products by the gelcasting method.

Słowa kluczowe

PL

odlewanie żelowe; piankowe tworzywo ceramiczne; polimeryzacja

EN

gelcasting; ceramic foam product; polymerization

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 3
• Strony: 268--273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Lipowska B.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, O/Materiałów Ogniotrwałych, Gliwice

autor

Śliwa A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, O/Materiałów Ogniotrwałych, Gliwice

autor

Czechowska K.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, O/Materiałów Ogniotrwałych, Gliwice

autor

Wala T.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, O/Materiałów Ogniotrwałych, Gliwice

autor

Psiuk B.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, O/Materiałów Ogniotrwałych, Gliwice

Bibliografia

• [1] Binner, J.: Gel casting of ceramic foams, Ceram. Eng. Sci. Proc., 24, 3, (2003), 125-134.
• [2] Omatete, O. O., Janney, M. A., Strehlow, R. A.: Gelcasting – a new ceramic forming process, Ceram. Bull., 70, 10, (1991), 1641-1649.
• [3] Janney, M. A., Omatete, O. O.: Method for molding ceramic powders using water-based gel casting, U.S. Pat. No. 5-028-362, 1991.
• [4] Sepulveda, P.: Gelcasting foams for porous ceramics, Am. Ceram. Soc. Bull., 76, 10, (1997), 61-65.
• [5] Sepulveda, P., Binner, J. G. P.: Processing of cellular ceramics by foaming and in situ polymerisation of organic monomers, J. Eur. Ceram. Soc., 19, (1999), 2059-2066.
• [6] Szafran, M., Bednarek, P., Jach, D.: Formowanie tworzyw ceramicznych metodą gelcasting, Mat. Ceram., 59, 1, (2007), 17-25.
• [7] Ha, J.-S.: Effect of atmosphere type on gelcasting behavior of Al2O3 and evaluation of green strength, Ceram. Int., 26, (2000), 251-254.
• [8] Ortega, F. S., Sepulveda, P., Pandolfelli, V. C.: Monomer systems for the gelcasting of foams, J. Eur. Ceram. Soc., 22, (2002), 1395-1401.
• [9] Ortega, F. S., Valenzuela, F. A. O.: Alternative gelling agents for the gelcasting of ceramic foams, J. Eur. Ceram. Soc., 23, (2003), 75-80.
• [10] Potoczek, M.: Gelcasting of alumina foams using agarose solutions, Ceram. Int., 34, (2008), 661-667.
• [11] Dhara, S., Pradhan, M., Ghosh, D., Bhargava, P.: Nature inspired novel processing router for ceramic foams, Adv. Appl. Ceram., 104, 1, (2005), 9-21.
• [12] Prabhakaran, K., Gokhale, N. M., Sharma, S. C., Lal, R.: A novel process for low-density alumina foams, J. Am. Ceram. Soc., 88, 9, (2005), 2600-2603.
• [13] Lyckfeldt, O., Ferreira, J. M. F.: Processing of porous ceramics by starch consolidation, J. Eur. Ceram. Soc., 18, (1998), 131-140.
• [14] Potoczek. M., Zima. A., Paszkiewicz. Z., Ślósarczyk. A.: Manufacturing of highly porous calcium phosphate bioceramics via gel-casting using agarose, Ceram. Int., 35, (2009), 2249-2254.