Céramique poreuse En ce qui concerne la production, cet article présente plusieurs méthodes de production.
1. Méthode d'échange d'ions
Des cristaux de silicate de sodium en couches et du bromure d'hexadécyltriméthylammonium sont soigneusement mélangés dans de l'eau ; les cations présents entre les couches de silicate s'échangent alors spontanément avec les cations du sel d'ammonium. La structure lamellaire du matériau cristallin se déforme sous l’effet de l’introduction du sel d’ammonium ; une polycondensation se produit entre les lamelles déformées ; la matière organique est emprisonnée par les lamelles, puis éliminée par frittage à haute température, ce qui donne naissance à un anneau poreux de SiO₂. En Pennsylvanie (États-Unis), on utilise la méthode de réduction in situ pour réduire les ions Cu²⁺ et Ni²⁺ présents entre les couches de montmorillonite en Cu et Ni. Ces métaux, initialement agrégés en agrégats, ont vu leur espacement intercouche élargi à 0–50 nm pour former des matériaux poreux en couches. Actuellement, la stabilité et la surface spécifique de ce matériau poreux font l’objet d’études, et son application dans des systèmes catalytiques ou d’adsorption est envisagée.
2. Méthode PCVIPCⅤ [(infiltration de vapeur chimique par impulsions de pression)]
Généralement utilisée pour la préparation de SiC poreux, cette méthode a été proposée pour la première fois par Sugiyama au Japon. Il a utilisé du carbone poreux comme matrice et, dans des conditions de haute température, a fait passer du SiCl₄-CH₄-H₂ dans le corps poreux sous forme d’impulsions ; le SiCl₄ a réagi avec le CH₄ pour former du SiC, et le produit s’est fixé sur le carbone poreux. Après 2 × 10⁴ à 4 × 10⁴ impulsions, le SiC-C céramique poreuseLa production de s est constituée
3. Méthode de préparation d'un gradient de pores
On entend par « céramiques à gradient de porosité » les matériaux céramiques dont la taille des pores diminue ou augmente de manière régulière en fonction de l'épaisseur. En fonction de la répartition des pores, elles peuvent être classées en deux catégories : les céramiques à gradient de porosité continu et les céramiques à gradient de porosité par paliers. Les méthodes de fabrication des céramiques à gradient de porosité céramique poreuse Les procédés de fabrication comprennent principalement la méthode de disposition en gradient de porogène, la méthode d’imprégnation de précurseurs organiques et la méthode de précipitation. La méthode de disposition en gradient de porogène consiste à disposer dans le moule, couche par couche, les agrégats mélangés à des porogènes de différentes tailles de particules, en classant ces dernières par ordre décroissant de taille, puis à procéder au pressage, au séchage et au frittage. On obtient ainsi un gradient de pores. céramique poreuse Pour la fabrication, la méthode d’imprégnation par précurseurs organiques consiste à immerger des précurseurs organiques présentant différentes tailles de pores dans la suspension céramique, puis à les empiler les uns sur les autres par ordre décroissant de taille de pores, avant de procéder au séchage et au frittage afin d’obtenir une céramique poreuse à gradient de pores. La méthode de génération par précipitation consiste à introduire des poudres de porogènes modifiés de différentes tailles de particules dans la même suspension céramique, ce qui entraîne une coprécipitation. On obtient ainsi une céramique poreuse à gradient de porosité après séchage, mise en forme et frittage de la couche de précipitation ainsi formée. Récemment, des travaux ont été publiés sur la préparation de céramiques poreuses à gradient de porosité par une technologie de frittage centrifuge, qui utilise la force centrifuge pour faire varier linéairement le gradient de porosité dans le sens radial.