Hydrokolloide und Cellolose für technische Keramik
Pflanzliche Hebelwirkung für technische Keramik
Unter den Materialien, die für Hochleistungsanwendungen geeignet sind, genießen Keramiken einen außergewöhnlichen Ruf. Hergestellt aus Karbiden, Nitriden oder anorganischen Mineralien, bieten sie phänomenale Eigenschaften wie extreme Steifigkeit, makellose Temperaturstabilität und außergewöhnlichen Verschleiß- und Korrosionsschutz bei hohen Temperaturen.
Treibende Märkte für technische Keramiken sind Elektronik und Elektrik, Automobilindustrie, Energie und Strom sowie medizinische Anwendungen, um nur einige zu nennen.
Cellulose als Porenbildner in der Technischen Keramik
In der technischen Keramik ist die Porosität ein entscheidender Parameter für die Funktionalität von Produkten. Gewünschte Eigenschaften wie innere Oberfläche, thermische und akustische Isolierung und Durchlässigkeitsgrad, Kapillaraktivität sowie Dichte stehen direkt in Verbindung.
Gemeinsam mit der Gruppe AdvancedCeramics an der Universität Bremen haben wir den Einfluss von Fasergröße, -struktur und -menge auf die Porenbildung nach dem Brennen untersucht.
Im Allgemeinen wurde klar, dass der Durchmesser in faserigen Strukturen die dominierende Dimension ist und für eine enge Porengrößenverteilung verantwortlich ist. Bei mehr kubischen und kugelförmigen Formen resultieren die Kontaktbereiche zwischen den Partikeln nach dem Sintern in breiteren Porengrößenverteilungen.
In Kombination sind Struktur und Menge der Porenbildner geeignet, um die endgültige Menge und Form offener Poren zu kontrollieren.
Ein weiterer positiver Effekt von Cellolosefasern ist die gleichmäßige Verteilung von Feuchtigkeit in keramischen Massen. Dies führt zu einer kürzeren, gleichmäßigeren Trocknung, die Risse und Spalten reduziert.
Hydrokolloide als nachhaltige Binder
Bei der Extrusion von keramischen Massen sind hydrokolloidale Binder üblich. In der Branche wird häufig Hydroxyethylcellulose (HEC oder Tylose) verwendet. Die Extrusionsleistung kann durch Substitution mit HPMC verbessert werden. Ein weiteres Spezialgebiet von JRS, mikrokrystalline Cellolosegele, soll positive Auswirkungen auf Keramik haben. Neuere Forschungen gehen in Richtung der inotropen Gelierung mit Alginaten und höherwertigen Ionen, um keramische Gerüste verschiedener Formen zu schaffen. Verschiedene Gel- oder keramische Massenstärken können mit Alginaten erreicht werden, da sie bereits alleine ultrafeste Gele bilden können.
Mit jeder Faser für bessere Keramik.
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