Processo de fabricação de filtros de espuma cerâmica

O processo de fabricação de filtros de espuma cerâmica inclui o processo de adição de formador de poros, o processo de espumação, o processo sol-gel, o processo de sinterização de partículas sólidas, o processo de acumulação de partículas, o processo de moldagem por injeção de gel, etc.

Processo de fabricação de filtros de espuma cerâmica

Processo de adição do formador de poros

O processo de adição do formador de poros consiste em incorporá-lo aos ingredientes da cerâmica, de modo que ele ocupe um determinado espaço no corpo da peça. Então, após a sinterização, o formador de poros cria uma espuma cerâmica porosa a partir do substrato. Esse processo permite a obtenção de estruturas de espuma cerâmica porosa com formas complexas e variadas, mas a desvantagem é a baixa controlabilidade e a distribuição irregular da porosidade.

Processo de formação de espuma

O processo de espumação consiste em adicionar substâncias químicas orgânicas ou inorgânicas aos componentes cerâmicos, gerar gases voláteis por meio de reações químicas e, após a secagem, submetê-los à queima para obter cerâmicas porosas. A vantagem do processo de espumação é que permite controlar facilmente a forma, a composição e a densidade do produto, sendo particularmente adequado para a preparação de materiais cerâmicos de célula fechada. No entanto, o processo de fabricação da cerâmica espumada é complicado e difícil de controlar, e o pó cerâmico espumado descasca facilmente e contém um grande número de células fechadas, por isso raramente é utilizado na preparação prática.

Método Sol-Gel

O método sol-gel, utilizado principalmente para a preparação de materiais cerâmicos microporosos em nanoescala, permite, ao mesmo tempo, por meio de um processo aprimorado, a preparação de materiais cerâmicos em espuma de alta pureza. Ao utilizar a tecnologia sol-gel para a preparação de espuma, a viscosidade do sistema aumenta rapidamente durante a conversão do sol em gel, estabilizando assim as bolhas geradas na fase inicial e facilitando a formação da espuma. Esse processo permite a preparação de uma película cerâmica espumada com poros de tamanho nanométrico e distribuição uniforme, mas a forma do produto é limitada até certo ponto.

Processo de sinterização em fase sólida

O processo de sinterização em fase sólida, que aproveita a facilidade de sinterização das partículas finas. As partículas finas da mesma composição são adicionadas ao agregado. As partículas finas evaporam e migram a uma determinada temperatura, sinterizando-se e unindo-se às partículas maiores. Unem as partículas maiores. Como cada grão cristalino se agrega a outras partículas em apenas alguns pontos, forma-se um grande número de orifícios tridimensionais no corpo sinterizado de filtro de espuma cerâmica.

Processo de extrusão

O processo de extrusão é um dos métodos mais utilizados para a fabricação de filtros cerâmicos porosos em forma de favo de mel. O corpo cerâmico poroso produzido por esse processo apresenta tamanho de poro, forma e porosidade uniformes, sendo adequado para produção em massa; no entanto, é difícil fabricar produtos com poros de tamanho reduzido. No processo de fabricação, a moldagem por extrusão é o processo central. O processo permite projetar com precisão a forma e a abertura dos orifícios de acordo com as necessidades, mas não permite formar uma estrutura de canais complexa nem um material com aberturas menores. Ao mesmo tempo, apresenta requisitos mais exigentes em relação aos materiais plásticos.

Processo de extrusão

O processo de acúmulo de partículas para formar poros, que se baseia no acúmulo de partículas mais grossas para formar uma estrutura porosa granular integrada. As partículas grossas são ligadas às partículas finas por meio de um adesivo fundido e também podem ser utilizadas em combinação com adesivos fusíveis. Essa tecnologia permite ajustar a finura das partículas à estrutura dos poros. A porosidade do produto é geralmente de 20% a 30%. Materiais como pó e amido são adicionados às matérias-primas para se volatilizarem em alta temperatura, aumentando a porosidade para 75%.

Processo de moldagem por injeção de gel

Processo de moldagem por injeção de gel, que é um novo tipo de método de moldagem amplamente utilizado. Utilizando moldes não porosos, a pasta cerâmica é solidificada in situ para formar um corpo solidificado por meio da reação química no interior da pasta ou de uma pequena quantidade de aditivos, obtendo-se assim um corpo verde com boa uniformidade microscópica e maior densidade, o que melhora a confiabilidade da peça fundida. Como um novo método de fabricação de cerâmicas porosas, a espumação da suspensão é a mais econômica, e o corpo verde formado pela polimerização e solidificação in situ possui uma estrutura de rede interna e alta resistência.