Formowanie tworzyw ceramicznych metodą "gelcasting"

• Autorzy: Szafran M. , Bednarek P. , Jach D.

Warianty tytułu

EN

Moulding of ceramic materials by the gelcasting method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono przebieg procesu formowania tworzyw ceramicznych metodą gelcasting, która polega na przeprowadzeniu polimeryzacji "in situ", prowadzącej do powstania makromolekularnego usieciowania proszku ceramicznego. Metodę formowania gelcasting porównano z innymi procesami dotychczas stosowanymi w technologii ceramiki, takimi jak slip casting i injection moulding. Przedstawiono także szereg monomerów organicznych stosowanych w omawianej metodzie formowania oraz ich wpływ na właściwości otrzymanych wyrobów. W artykule zasygnalizowano zarówno wyniki prac własnych nad syntezą i zastosowaniem nowego nietoksycznego monomeru - monoakrylanu glicerolu, jak i współczesnych światowych tendencji badawczych nad różnymi aspektami procesu gelcasting. Ponadto omówione zostały inne czynniki decydujące o parametrach tworzyw ceramicznych formowanych tą metodą, takie jak dodatek inicjatora polimeryzacji, aktywatora, środka sieciującego czy rodzaj atmosfery, w której prowadzony jest proces. Zaprezentowano także możliwość zastosowania powyższej metody do wytwarzania ceramiki porowatej oraz przykłady wykorzystania tej metody w produkcji przemysłowej.

EN

In the article the attractive forming method "gelcasting" for the production of complex-shaped ceramic parts is presented. This method is compared with other commonly used processes such as slip casting or injection moulding. The series of organic monomers used in the gelcasting process and their influence on the properties of the produced parts are shown. Furthermore, this work reports the synthesis and the use of new low-toxicity monomer glycerol mono-acrylate. The influence of other factors such as the addition of the initiator of the polymerization, activator, cross-linking agent or the sort of atmosphere is also discussed. In the article the application of the gelcasting process in manufacturing the porous ceramic materials and industrial production of dense parts are displayed.

Słowa kluczowe

PL

tworzywa ceramiczne; gelcasting

EN

gelcasting method; ceramic materials

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 59, nr 1
• Strony: 17--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., wykr., tab.

Twórcy

autor

Szafran M.

autor

Bednarek P.

autor

Jach D.

• Zakład Technologii Nieorganicznej i Ceramiki Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] M.Szafran, G.Rokicki, „Effect of Acrylic-Styrene Copolymer Chemical Structure on the Properties of Ceramic Tapes Ob-tained by Tape Casting", J. Am. Ceram. Soc. 84 [6] (2001) 1231-35.
• [2] M.Szafran, „Nowe trendy w formowaniu z ceramicznych mas lejnych", Prace Komisji Nauk Ceramicznych PAN, Ceramika, Polski Biuletyn Ceramiczny, 80 (2003) 63-78.
• [3] M.Szafran, K.Jach, A.Tomaszewska-Grzęda, G.Rokicki, „Poly-meric Flocculation of Ceramic Casting Slips with the Use of Enzymes", CIMTEC 2002-10th International Ceramic Congress and 3rd Forum on New Materials, 10th International Ceramic Congress-Part A, pp. 667-674, P. Vincencini(Editor), Techna Srl, 2003.
• [4] Can. Pat. No. 624 217, 1962.
• [5] A.Young, O.Omatete, M.Janney, P.Menchhofer, J. Am. Ceram. Soc, 74 [3] (1991) 612-18.
• [6] D.Jach, „Formowanie tworzyw ceramicznych z udziałem wodorozpuszczalnych monomerów organicznych", Rozprawa doktorska, Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
• [7] O.Omatete, M.Janney, S.Nunn, "Geicasting: From Laboratory Development Toward Industrial Production", J. Eur. Ceram. Soc, 17(1997)407-413.
• [8] M.Szafran, G.Rokicki, „New polymeric binders in ceramic processing", Advances in Science and Technology, 45 (2006) p. 453-461.
• [9] C.Tallon, D.Jach, R.Moreno, M.I.Nieto, G.Rokicki, M.Szafran, "Geicasting performance of alumina aqueous suspensions with glicerol monoacrylate - a new low-toxicity acrylic monomer", Proceedings of the 3rd International Conference on Shaping of Advanced Ceramics, Limoges, France, May 10, 2006.
• [10] I.Santacruz, I.Nieto, R.Moreno, "Alumina bodies with near-to-theoretical density by aqueous geicasting using concentrated agarose Solutions", Ceramics International, 31 (2005) 439-445.
• [11] J.Ma, Z.Yi, Z.Xie, L.Zhou, H.Miao, B.Zhang, X.Lin, "Geicasting of alumina with mixed PVP - MAM system", Ceramics International, 31 (2005) 1015-1019.
• [12] M.D.VIajic, V.D.Krstic, J. Mat. Sci., 37 (2002) 2943-2947.
• [13] S.Porejko, J.Fejgin, L.Zakrzewski „Chemia związków wielkocząsteczkowych", PWN, Warszawa, 1974.
• [14] J.Ma, Z.Xie, H.Miao, Y.Huang, Y.Cheng, W.Yang, J. Eur. Ceram. Soc, 23 (2003) 2273-2279.
• [15] Jung-Soo Ha, Ceramics International, 26 (2000) 251-254.
• [16] O.Dufaud, S.Corbel, Chemical Engineering Journal, 92 (2003) 55-62.
• [17] M.Potoczek, „Ceramiczne tworzywa porowate o strukturze piany wytwarzane metodą geicasting przy użyciu przyjaznych dla środowiska polisacharydów", Polski Biuletyn Ceramiczny, 91 (2005).
• [18] Z.Fa-Zhi, K.Takeaki, F.Masayoshi, T.Minoru, "Geicasting fabrication of porous ceramics using a continuous process", J. Eur. Ceram. Soc, 26 (2006) 667-671.
• [19] M.Janney, S.Nunn, C.Walls, O.Omatete, R.Ogle, G.Kirby, A.McMillan, "Geicasting", The Handbookof Ceramic Engineering, 1998.
• [20] http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev28-4/text/gelcast.htm