Cordiérite filtre en céramique poreuse plaques. Des méthodes avancées d'étude des matériaux (DSC et XRD) ont été utilisées dans le cadre de cette recherche afin d'étudier de manière systématique les propriétés du système de plaques de filtration en céramique poreuse. La porosité des céramiques poreuses à base d'AlO₃ et de cordiérite a également été testée. L’influence de l’ajout de CeO₂ sur la transformation au cours du processus, les propriétés de frittage et les performances mécaniques des céramiques à base de cordiérite a également été déterminée. Ce travail revêt une importance particulière pour la préparation de céramiques poreuses présentant une porosité élevée et de hautes performances mécaniques, pour réguler la relation entre porosité et résistance, et, en outre, pour exploiter de nouveaux matériaux céramiques poreux. Les résultats ont montré que le procédé d’imprégnation d’éponge polymère constitue un procédé idéal pour la préparation de céramiques poreuses, en raison de sa simplicité et de son faible coût. Lors de la préparation, les propriétés des produits finaux ont été influencées par le choix du polyuréthane, le la température de frittage et le temps de maintien. On constate également qu’à mesure que la porosité augmente, la résistance à la compression et à la flexion diminuent. En conséquence, la phase principale de la cordiérite Al, O₃ filtre en céramique poreuse Il s'agit du corindon. Prenons l'exemple d'une porosité de 3 oppi : la résistance à la compression et à la flexion du filtre en céramique poreuse d'Al₂O₃, dont la porosité est de 88,9 % en volume, est respectivement de 3,31 MPa et 1,69 MPa. Par ailleurs, la résistance à la compression et à la flexion de la céramique poreuse en Al₂O₃ atteint respectivement 3,50 MPa et 1,91 MPa lorsque la porosité est de 86,8 % en volume. La céramique poreuse à base d’Al₂O₃ présente une résistance élevée aux chocs thermiques ; la phase principale de la céramique poreuse à base de cordiérite est la cordiérite. Après ajout de CeO₂, lorsque la taille des pores est de 30 ppi, les résistances moyennes à la compression et à la flexion passent respectivement de 4,01 MPa et 2,03 MPa à 20 MPa et 2,10 MPa, ce qui confère une excellente résistance aux chocs thermiques..
Mots-clés : Cordiérite filtre en céramique poreuse, cordiérite, Al₂O₃·CeO, porosité, propriétés mécaniques
Présentation des filtres céramiques poreux : les filtres céramiques poreux peuvent être classés en deux catégories, à savoir les céramiques alvéolaires et les céramiques en nid d'abeille, en fonction de la forme de leurs pores. La céramique alvéolaire est un type de produit céramique caractérisé par une répartition uniforme des micropores (sa porosité pouvant atteindre 50 à 90 % en volume), une faible densité apparente, une structure squelettique en réseau tridimensionnel et des éléments céramiques interconnectés①. Elles présentent une surface spécifique développée et des caractéristiques physiques de surface uniques, une perméabilité sélective, des propriétés d’absorption d’énergie ou de résistance à la pression pour les milieux liquides et gazeux, ainsi que la résistance aux hautes températures, la résistance à la corrosion et la stabilité thermique propres aux matériaux céramiques. Caractéristique remarquable
1.1.1 Classification de la cordiérite filtre en céramique poreuse Matériaux
Les filtres céramiques poreux développés à ce jour se répartissent dans les catégories suivantes. En fonction de leur configuration, les pores peuvent être classés en pores fermés et en pores ouverts. Les pores fermés désignent les micropores internes du matériau céramique répartis dans la matrice céramique continue ; ces pores sont isolés les uns des autres. Quant aux pores ouverts, ils comprennent les interconnexions entre les pores internes et les pores du matériau, ainsi que les pores ouverts d’un côté et fermés de l’autre, formant ainsi des pores non communicants. En fonction de la taille de leurs pores, on distingue généralement les filtres céramiques microporeux (taille des pores inférieure à 20 Å), les filtres céramiques mésoporeux (taille des pores comprise entre 20 et 500 Å) et la cordiérite. filtre en céramique poreuses (taille des pores supérieure à 500 A).
En fonction de leurs différents matériaux, ils peuvent être classés en : ① matériaux silicatés à forte teneur en silice : des scories céramiques dures, des scories céramiques résistantes aux acides et d’autres particules céramiques synthétiques résistantes aux acides sont utilisées comme granulats ; ces matériaux présentent une résistance à l’eau et aux acides, et la température de fonctionnement atteint ② Matériaux à base d’aluminosilicate : avec comme agrégats du clinker d’argile réfractaire, de la bauxite frittée, de la sillimanite et des particules de mullite synthétique, ils présentent une résistance aux acides et aux acides faibles, et la température de service peut atteindre 1 000 ℃ ; ③ Matériaux céramiques statiques : leur composition est proche de celle du premier matériau ; on obtient des matériaux céramiques microporeux en mélangeant diverses particules de clinker d’argile avec de l’argile ; ④ Matériau à base de diatomite : il est principalement constitué de diatomite sélectionnée comme matière première et fritté avec de l’argile ; il est utilisé pour la filtration fine de l’eau et des milieux acides ; ⑤ Matériau carboné pur : fabriqué à partir de charbon à faible teneur en cendres ou de particules de coke de brai de pétrole, ou en y ajoutant une partie de graphite, puis lié et cuit avec du goudron dilué ; il est utilisé pour la résistance à l’eau, aux acides forts à chaud et à froid, aux milieux alcalins forts à chaud et à froid, ainsi que pour la désinfection de l’air, la filtration, etc. ; ⑥ Matériaux à base de corindon et d’émeri : différents types de particules de corindon fondu et de carbure de silicium sont utilisés comme agrégats ; ils présentent une forte résistance aux acides et aux hautes températures, cette dernière pouvant atteindre 1 600 °C ; ⑦ Cordiérite et matériaux à base de titanate d’aluminium : en raison de leur faible coefficient de dilatation thermique, ils sont largement utilisés dans des environnements soumis à des chocs thermiques ; ⑧ D’autres déchets industriels, résidus miniers et matériaux composés de verre de quartz ou de verre ordinaire sont utilisés dans différents domaines en fonction de la composition des matières premières.