PL216914B1 - Zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania wyrobów ceramicznych - Google Patents
Zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania wyrobów ceramicznychInfo
- Publication number
- PL216914B1 PL216914B1 PL389412A PL38941209A PL216914B1 PL 216914 B1 PL216914 B1 PL 216914B1 PL 389412 A PL389412 A PL 389412A PL 38941209 A PL38941209 A PL 38941209A PL 216914 B1 PL216914 B1 PL 216914B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- use according
- temperature
- moldings
- sintered
- glucose
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 12
- MBEQHRPEJZAVEN-VCGXYPBASA-N (2r,3s)-2,3-dihydroxy-4-oxo-3-[(1r,2r)-1,2,3-trihydroxypropyl]hex-5-enal Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@](O)([C@@H](O)C=O)C(=O)C=C MBEQHRPEJZAVEN-VCGXYPBASA-N 0.000 claims description 18
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 Si 3 N 4 Chemical compound 0.000 claims description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 2
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 5
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- KYCOIDGIICTSNH-BTVCFUMJSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O KYCOIDGIICTSNH-BTVCFUMJSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002771 monosaccharide derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania metodą odlewania żelowego („gelcasting”) wyrobów ceramicznych z takich proszków jak: tlenek glinu, tlenek cyrkonu, mullit, azotek krzemu, węglik krzemu.
Pierwsze opublikowane prace nad wykorzystaniem metody odlewania żelowego w formowaniu proszków ceramicznych pojawiły się w 1990 roku. W literaturze patentowej: Janney M.A., Patent USA 4 894 194 (1990) oraz naukowej: Young A.C., Omatete O.O., Janney M.A., Menchhofer P.A., J. Am. Ceram. Soc., 74, 612 (1991), Omatete O.O., Janney MA., Sterklow R.A., Ceram. Bull., 70. 1641 (1991) i Omatete O.O., Janney M.A., Nunn S., J. Eur. Ceram. Soc., 17, 407 (1997) przedstawiono rozwiązanie, w którym jako monomer zastosowano akryloamid. Związek ten jest nadal często stosowany w procesie odlewania żelowego, pomimo iż jest on substancją toksyczną o prawdopodobnym działaniu rakotwórczym. Z tego względu zaczęto poszukiwać innych, mniej toksycznych związków, które mogłyby spełniać rolę monomeru w metodzie odlewania żelowego. W publikacjach: Gilissen R., Erauw J.P., Smolders A., Vanswijgenhoven E., Loyten J., Mater. Des., 21, 251 (2000). Ortega F.S., Sepulveda P., Pandolfelli V.C., J. Eur. Ceram. Soc., 22, 1395 (2002), K. Cai. Y. Huang, J. Yang, J. Europ. Ceram. Soc., 25, 1089 (2005) oraz K. Cai. Y. Huang. J. Yang, J. Eur. Ceram. Soc., 25, 1089 (2005) opisano zastosowanie, jako monomerów takich związków jak: metakryloamid, akrylan 2-hydroksyetylu oraz metakrylan 2-hydroksyetylu. Wymienione powyżej monomery organiczne stosowane w procesie odlewania żelowego polimeryzują dając polimery o budowie liniowej. W celu uzyskania trójwymiarowej sieci, w której wszystkie łańcuchy będą ze sobą związane chemicznie, stosuje się tzw. środki sieciujące. Usieciowana forma polimeru wpływa na ogól na wzrost wytrzymałości mechanicznej materiałów ceramicznych formowanych metodą „gelcasting”. Jako środki sieciujące powszechnie stosuje się metylenobisakryloamid lub diakrylan glikolu poli(oksyetylenowego).
Oprócz monomeru w procesie odlewania żelowego, jak i w każdej metodzie formowania proszków ceramicznych z mas lejnych, konieczne jest zastosowanie upłynniacza, dzięki któremu możliwe jest zawieszenie cząstek proszku w całej objętości cieczy i uzyskanie większego stężenia fazy stałej. O ile upłynnienie proszku ceramicznego o średniej wielkości ziarna 0,5-10 μm nie stanowi większego problemu, co wynika m.in. z publikacji Singh B.P., et-al., J Coll. Int. Sci., 291, 181 (2005) oraz Ortega F.S., et-al., Ceramics International 34, 237 (2008), to znalezienie odpowiedniego upłynniacza dla nano- lub submikroproszków ceramicznych nie jest już tak łatwe. W literaturze naukowej Isobe T., Hotta Y., Watari Κ., Mater. Sci. Eng. B 148, 192 (2008) przedstawiono zastosowanie m.in. poli(kwasu akrylowego) jako upłynniacza nanotlenku glinu, jednakże stosując ten związek można uzyskać stężenie fazy stałej wynoszące nie większe niż 30% obj. Znane jest też rozwiązanie (Chuanping Li, rozprawa doktorska, Iowa State University USA, 2004), w którym zastosowano monosacharydy (m.in. fruktozę i glukozę) jako związki upłynniające nanotlenek glinu, co pozwoliło na zwiększenie stężenia proszku w masie lejnej.
W dotychczasowej literaturze patentowej i naukowej nie przedstawiono rozwiązania , w którym jeden związek pełniłby zarówno rolę upłynniacza masy lejnej, jak i monomeru w procesie formowania tworzyw ceramicznych metodą odlewania żelowego.
Istotą wynalazku jest zastosowanie 3-akryloilo-D-glukozy w ilości 30-50 cz. obj., jako monomeru organicznego, upłynniacza i środka sieciującego w procesie formowania wyrobów ceramicznych metodą odlewania żelowego, w którym proszek ceramiczny miesza się z wodnym roztworem 3-akryloilo-D-glukozy, a następnie tak wytworzoną masę lejną, do której dodaje się inicjator i aktywator wylewa się do formy, w której następuje konsolidacja, a po wyjęciu z formy suszy się, wypala się dodatki organiczne i spieka.
Korzystnie 3-akryloilo-D-glukozę stosuje się w ilości 1-10 cz. wag.
Korzystnie stosuje się 50-70 cz. obj. wody.
Korzystnie stosuje się proszek ceramiczny o średniej wielkości ziarna poniżej 1 μm, najkorzystniej poniżej 0,25 μm.
Korzystnie, jako proszek ceramiczny stosuje się Al2O3, ZrO2, mullit, Si3N4, SiC.
Korzystnie, jako aktywator stosuje się N,N,N',N'-tetrametyloetylenodiaminę.
Korzystnie, jako inicjator stosuje się nadsiarczan amonu.
Korzystnie kształtki z Al2O3 spieka się w temperaturze 1300-1600°C.
Korzystnie kształtki z ZrO2 spieka się w temperaturze 1100-1500°C.
Korzystnie kształtki z mullitu spieka się w temperaturze 1300-1600°C.
PL 216 914 B1
Korzystnie kształtki z Si3N4 spieka się pod ciśnieniem 10-50 MPa, w temperaturze 1600-1750°C.
Korzystnie kształtki z SiC spieka się w temperaturze 2000-2300°CJub pod ciśnieniem 10-50 MPa, w temperaturze 1800-1950°C.
Istotne jest, że w wynalazku jako upłynniacz wykorzystuje się związek na bazie glukozy, a więc substancję nietoksyczną i niezawierającą atomów azotu w cząsteczce. Związek ten może jednocześnie spełniać rolę monomeru w procesie formowania tworzyw ceramicznych metodą odlewania żelowego. Umożliwia on otrzymanie usieciowanego fizycznie polimeru bez stosowania zewnętrznych środków sieciujących, w wyniku tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy grupami OH polimeru. Związek ten, według wynalazku, pełni więc podwójną rolę: upłynniacza proszków; zwłaszcza nanoproszków oraz monomeru w procesie formowania tych proszków metodą odlewania żelowego. Zatem zastosowanie monoakrylanu D-glukozy pozwala na zastąpienie trzech komponentów masy lejnej (upłynniacza, monomeru oraz środka sieciującego) jednym związkiem spełniającym rolę trzech wyżej wymienionych składników.
Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie surowego odlewu ceramicznego dokładnie odwzorowującego kształt formy, odznaczającego się wysoką wytrzymałością mechaniczną w stanie surowym oraz jednorodnością. Metoda ta pozwala na wytwarzanie elementów ceramicznych z tlenku glinu o średnicy od kilku milimetrów do 1 m i o skomplikowanym kształcie, takich jak wirniki turbin, czy wymienniki ciepła.
Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach stosowania.
P r z y k ł a d 1
W formowaniu proszków ceramicznych z Al2O3, zastosowano jako monomer 3-akryloilo-D-glukozę. Sporządzono ceramiczną masę lejną zawierającą 100,0 g Al2O3 o średniej wielkości ziarna 47 μm, łącznie 42 g wody, 5,0 g 3-akryloilo-D-glukozę w postaci 50% wodnego roztworu. Masę mieszano w młynie kulowym przez 1,5 godziny, a następnie odpowietrzano ją pod obniżonym ciśnieniem 10 hPa przez 15 min. Uzyskana masa lejna charakteryzowała się niską lepkością, wynoszącą 745 mPas przy szybkości ścinania wynoszącej 25 s-1.
Następnie do odpowietrzonej masy lejnej dodano 0,7g 1% wodnego roztworu nadsiarczanu amonu i mieszano przez kolejne 10 min. Otrzymaną zawiesinę wlano do form z PVC. Proces polimeryzacji in situ przebiegał w temperaturze 25°C przez 12 godzin. Otrzymane kształtki suszono przez 24 h w temperaturze 60°C, a następnie poddano procesowi wypalania polimerowego spoiwa i spiekania w temperaturze 1400°C/2h.
Uzyskane kształtki w stanie surowym charakteryzowały się gęstością względną 55%.
Uzyskane spieki charakteryzowały się gęstością względną 98,3%.
P r z y k ł a d 2
W formowaniu kształtek ceramicznych z Al2O3 zastosowano jako monomer 3-akryloilo-D-glukozę. Sporządzono ceramiczną masę lejną zawierającą 100,0 g Al2O3, o średniej wielkości ziarna 0,21 μm, łącznie 42 g wody, 5,0 g 3-akryloilo-D-glukozy w postaci 50% wodnego roztworu. Masę mieszano w młynie kulowym przez 1,5 godziny, a następnie odpowietrzano ją pod obniżonym ciśnieniem 10 hPa przez 15 min. Uzyskana masa lejna charakteryzowała się niską lepkością, wynoszącą 102 mPas przy szybkości ścinania wynoszącej 25 s-1.
Następnie do odpowietrzonej masy lejnej dodano 0,6 g 1% wodnego roztworu nadsiarczanu amonu i mieszano przez kolejne 10 min. Otrzymaną zawiesinę wlano do form z PVC. Proces polimeryzacji in situ przebiegał w temperaturze 25°C przez 12 godzin. Otrzymane kształtki suszono przez 24 h w temperaturze 60°C, a następnie poddano procesowi wypalania polimerowego spoiwa i spiekania w temperaturze 1300°C/5h.
Uzyskane kształtki w stanie surowym charakteryzowały się gęstością względną 60%.
Uzyskane spieki charakteryzowały się gęstością względną 98,8%.
P r z y k ł a d 3.
W formowaniu kształtek ceramicznych z ZrO2 zastosowano jako monomer 3-akryloilo-D-glukozę. Sporządzono ceramiczną masę lejną zawierającą 100,0 g ZrO2 stabilizowanego 3% mol Y2O3 o średniej wielkości ziarna 0,6 μm, łącznie 52 g wody, 6,0 g 3-akryloilo-D-glukozy w postaci 50% wodnego roztworu. Masę mieszano w młynie kulowym przez 1,5 godziny, a następnie odpowietrzano ją pod obniżonym ciśnieniem 10 hPa przez 15 min. Uzyskana masa lejna charakteryzowała się niską lepkością, wynoszącą 180 mPas przy szybkości ścinania wynoszącej 25 s-1.
Następnie do odpowietrzonej masy lejnej dodano 0,7g 1% wodnego roztworu nadsiarczanu amonu i mieszano przez kolejne 10 min. Otrzymaną zawiesinę wlano do form z PVC. Proces
PL 216 914 B1 polimeryzacji in situ przebiegał w temperaturze 25°C przez 12 godzin. Otrzymane kształtki suszono przez 24 h w temperaturze 60°C, a następnie poddano procesowi wypalania polimerowego spoiwa i spiekania w temperaturze 1450°C/1h.
Uzyskane kształtki w stanie surowym charakteryzowały się gęstością względną 50%.
Uzyskane spieki charakteryzowały się gęstością względną 97,9%.
P r z y k ł a d 4
W formowaniu kształtek ceramicznych z mullitu zastosowano jako monomer 3-akryloilo-D-glukozę. Sporządzono ceramiczną masę lejną zawierającą 100,0 g mullitu o średniej wielkości ziarna 0,5 μm, łącznie 49 g wody, 6,5 g 3-akryloilo-D-glukozy w postaci 50% wodnego roztworu. Masę mieszano w młynie kulowym przez 1,5 godziny, a następnie odpowietrzano ją pod obniżonym ciśnieniem 10 hPa przez 15 min. Uzyskana masa lejna charakteryzowała się niską lepkością, wynoszącą 164 mPas przy -1 szybkości ścinania wynoszącej 25 s-1.
Następnie do odpowietrzonej masy lejnej dodano 0,8g 1% wodnego roztworu nadsiarczanu amonu i mieszano przez kolejne 10 min. Otrzymaną zawiesinę wlano do form z PVC. Proces polimeryzacji in situ przebiegał w temperaturze 25°C przez 12 godzin. Otrzymane kształtki suszono przez 24 h w temperaturze 60°C, a następnie poddano procesowi wypalania polimerowego spoiwa i spiekania w temperaturze 1600°C/1h.
Uzyskane kształtki w stanie surowym charakteryzowały się gęstością względną 54%.
Uzyskane spieki charakteryzowały się gęstością względną 98,6%.
P r z y k ł a d 5
W formowaniu kształtek ceramicznych z Si3N4 zastosowano jako monomer 3-akryloilo-D-glukozę. Sporządzono ceramiczną masę lejną zawierającą 100,0 g Si3N4 o średniej wielkości ziarna 0,21 μm, łącznie 51 g wody, 5,0 g 3-akryloilo-D-glukozy w postaci 50% wodnego roztworu. Masę mieszano w młynie kulowym przez 1,5 godziny, a następnie odpowietrzano ją pod obniżonym ciśnieniem 10 hPa przez 15 min. Uzyskana masa lejna charakteryzowała się niską lepkością, wynoszącą 340 mPas przy -1 szybkości ścinania wynoszącej 25 s-1.
Następnie do odpowietrzonej masy lejnej dodano 0,6g 1% wodnego roztworu nadsiarczanu amonu i mieszano przez kolejne 10 min. Otrzymaną zawiesinę wlano do form z PVC. Proces polimeryzacji in situ przebiegał w temperaturze 25°C przez 12 godzin. Otrzymane kształtki suszono przez 24 h w temperaturze 60°C, a następnie poddano procesowi wypalania polimerowego spoiwa i spiekania w temperaturze 1720°C/1h pod ciśnieniem 25 MPa.
Uzyskane kształtki w stanie surowym charakteryzowały się gęstością względną 55%.
Uzyskane spieki charakteryzowały się gęstością względną 99,0%.
P r z y k ł a d 6
W formowaniu kształtek ceramicznych z SiC zastosowano jako monomer 3-akryIoilo-D-glukozę. Sporządzono ceramiczną masę lejną zawierającą 100,0 g SiC o średniej wielkości ziarna 0,25 μm oraz 3 g AI2O3 i 3 g Y2O (aktywatory spiekania), łącznie 40 g wody 5,0 g 3-akryloilo-D-glukozy w postaci 50% wodnego roztworu. Masę mieszano w młynie kulowym przez 1,5 godziny, a następnie odpowietrzano ją pod obniżonym ciśnieniem 10 hPa przez 15 min. Uzyskana masa lejna charakteryzo-1 wała się niską lepkością, wynoszącą 280 mPas przy szybkości ścinania wynoszącej 25 s-1.
Następnie do odpowietrzonej masy lejnej dodano 0,8g 1% wodnego roztworu nadsiarczanu amonu i mieszano przez kolejne 10 min. Otrzymaną zawiesinę wlano do form z PVC. Proces polimeryzacji in situ przebiegał w temperaturze 25°C przez 12 godzin. Otrzymane kształtki suszono przez 24 h w temperaturze 60°C, a następnie poddano procesowi wypalania polimerowego spoiwa i spiekania w temperaturze 1950°C/1h pod ciśnieniem 25 MPa.
Uzyskane kształtki w stanie surowym charakteryzowały się gęstością względną 58%.
Uzyskane spieki charakteryzowały się gęstością względną 98,9%.
Claims (13)
1. Zastosowanie 3-akryloilo-D-glukozy w ilości 30-50 cz. obj., jako monomeru organicznego, upłynniacza i środka sieciującego w procesie formowania wyrobów ceramicznych metodą odlewania żelowego, znamienne tym, że proszek ceramiczny miesza sie z wodnym roztworem 3-akryloilo-D-glukozy, a następnie tak wytworzoną masę lejną, do której dodaje się inicjator i aktywator wlewa
PL 216 914 B1 się do formy, w której następuje konsolidacja, a po wyjęciu z formy suszy się, wypala się dodatki organiczne i spieka.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że 3-akryloilo-D-glukozę stosuje sic w ilości 1-10 cz. wag.
3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosuje się 50-70 cz. obj. wody.
4. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako proszek ceramiczny stosuje się
Al2O3, ZrO2, mullit, Si3N4, SiC.
5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosuje się proszek ceramiczny o średniej wielkości ziarna poniżej 1 μm.
6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że stosuje się proszek ceramiczny o średniej wielkości ziarna poniżej 0,25 μm.
7. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako aktywator stosuje się Ν,Ν,Ν',Ν'-tetrametyIoetylenodiaminę.
8. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako inicjator stosuje się nadsiarczan anionu.
9. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kształtki z Al2O3, spieka się w temperaturze 1300-1600°C.
10. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kształtki z ZrO2 spieka się w temperaturze 1100-1500°C.
11. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kształtki z mullitu spieka się w temperaturze 1300-1600°C.
12. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kształtki z Si3N4 spieka się pod ciśnieniem 10-50 MPa się w temperaturze 1600-1750°C.
13. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kształtki z SiC spieka się w temperaturze 2000-2300°C lub pod ciśnieniem 10-50 MPa w temperaturze 1800-1950°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389412A PL216914B1 (pl) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania wyrobów ceramicznych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389412A PL216914B1 (pl) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania wyrobów ceramicznych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL389412A1 PL389412A1 (pl) | 2011-05-09 |
| PL216914B1 true PL216914B1 (pl) | 2014-05-30 |
Family
ID=44070117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL389412A PL216914B1 (pl) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | Zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania wyrobów ceramicznych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216914B1 (pl) |
-
2009
- 2009-10-29 PL PL389412A patent/PL216914B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL389412A1 (pl) | 2011-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tulliani et al. | Development and mechanical characterization of novel ceramic foams fabricated by gel-casting | |
| Deng et al. | Preparation and characterization of porous mullite ceramics via foam-gelcasting | |
| Yang et al. | Room-temperature gelcasting of alumina with a water-soluble copolymer | |
| Zhang et al. | Preparation of SiC ceramics by aqueous gelcasting and pressureless sintering | |
| Wan et al. | Fabrication of porous Si3N4 ceramics through a novel gelcasting method | |
| He et al. | Aqueous gelcasting of ZrB2–SiC ultra high temperature ceramics | |
| Liu et al. | Aqueous gel casting of water-soluble calcia-based ceramic core for investment casting using epoxy resin as a binder | |
| ES2776131T3 (es) | Composición refractaria | |
| Tallon et al. | Recent trends in shape forming from colloidal processing: A review | |
| EP0356461B1 (en) | Forming of complex high performance ceramic and metallic shapes | |
| Wu et al. | Aqueous gelcasting and pressureless sintering of zirconium diboride foams | |
| Parsi et al. | The effect of gelcasting parameters on microstructural optimization of porous Si3N4 ceramics | |
| Rueschhoff et al. | Near-net shaping of silicon nitride via aqueous room-temperature injection molding and pressureless sintering | |
| Chen et al. | Microstructure and properties of SiCw/SiC composites prepared by gel-casting combined with precursor infiltration and pyrolysis | |
| JP2527880B2 (ja) | セラミックバインダ―およびその使用方法 | |
| Schafföner et al. | Pressure slip casting of coarse grain oxide ceramics | |
| Yin et al. | Preparation, mechanical and thermal properties of Si3N4 ceramics by gelcasting using low–toxic DMAA gelling system and gas pressure sintering | |
| CN105130414B (zh) | 一种制备超高温隔热Yb3Al5O12陶瓷元件的方法 | |
| Prabhakaran et al. | Gel casting of alumina using boehmite as a binder | |
| Xie et al. | Formation of silicon nitride bonded silicon carbide by aqueous gelcasting | |
| Santacruz et al. | Rheological characterization of synergistic mixtures of carrageenan and locust bean gum for aqueous gelcasting of alumina | |
| PL216914B1 (pl) | Zastosowanie pochodnej monosacharydu w procesie formowania wyrobów ceramicznych | |
| Pietrzak et al. | Dense alumina ceramics obtained by gelcasting and cold isostatic pressing with the use of 2-carboxyethyl acrylate | |
| PL213043B1 (pl) | Sposób wytwarzania elementów ceramicznych metodą odlewania żelowego | |
| PL227566B1 (pl) | Sposób otrzymywania kompozytu ceramika-metal |