Baza technologii

Sposób otrzymywania tworzyw ceramicznych metodą odlewania żelowego
Instytut Badań Stosowanych Politechniki Warszawskiej Sp. z o.o.
Opis technologii / usługi
Przedmiotem zgłoszenia patentowego jest sposób otrzymywania tworzyw ceramicznych metodą gelcasting, pozwalający na otrzymywanie wyrobów z ceramiki zaawansowanej bez stosowania zewnętrznego ciśnienia w trakcie formowania. Metoda ta polega na przeprowadzeniu procesu polimeryzacji in situ, w wyniku czego powstaje sieć polimerowa konsolidująca cząstki proszku ceramicznego. W procesie tym przygotowuje się masę lejną składającą się z fazy dyspergującej, którą stanowi rozpuszczalnik nieorganiczny wraz z monomerem i upłynniaczem oraz fazy rozproszonej – proszku ceramicznego. Ze względów technologicznych pożądane jest stosowanie jako rozpuszczalnika wody, pozwala to na zmniejszenie kosztów i eliminuje konieczność pracy z toksycznymi rozpuszczalnikami. Dyspersję miesza się na przykład w planetarnym młynie kulowym. Po procesie homogenizacji mieszaninę odgazowuje się i dodaje środka inicjującego powstawanie wolnych rodników. Tak przygotowaną zawiesinę wlewa się do wcześniej przygotowanych form, gdzie zachodzi proces polimeryzacji. Materiały ceramiczne otrzymywane są poprzez sporządzenie ceramicznej masy lejnej z użyciem monomeru akrylanu 2-karboksyetylu, którego obecność wpływa na zminimalizowanie problemu inhibicji tlenowej, która ma miejsce podczas polimeryzacji rodnikowej. Użycie wspomnianego monomeru umożliwia otrzymanie wyrobów ceramicznych charakteryzujących się jednorodną powierzchnią, brakiem spękań i rozwarstwień w uformowanym wyrobie, wysoką gęstością zarówno w stanie surowym jak i po spiekaniu oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną przed spiekaniem. Problem inhibicji tlenowej w procesie gelcasting oraz częste łuszczenie się surowych kształtek był sygnalizowany w literaturze naukowej i uniemożliwiał szerokie wykorzystanie metody gelcasting w przemyśle.
Zalety / korzyści z zastosowania technologii
1.Otrzymywanie tworzyw ceramicznych przy użyciu materiałów niskotoksycznych, przyjaznych środowisku. 2.Wytwarzanie materiałów o wysokiej gęstości, jednorodnej i gładkiej powierzchni przy niewielkich kosztach produkcji. 3.Technologia bazuje na składnikach dostępnych komercyjnie, co sprzyja wytwarzaniu materiałów na skalę przemysłową.
Zastosowanie rynkowe
Przedstawiona metoda otrzymywania tworzyw ceramicznych może być zastosowana przy otrzymywaniu wyrobów ceramiki zaawansowanej, z takich proszków jak: Al2O3, ZrO2, ZnO, SiC, Si3N4.
Tagi
Branże
Lokalizacja
Dane podmiotu
Nazwa: Instytut Badań Stosowanych Politechniki Warszawskiej Sp. z o.o.
NIP: 7010360620