Magnesiumoxide en calciumcarbonaat verbeteren de prestaties van poreuze aluminiumoxide-keramiek

Onderzoekers van Central South University hebben, in samenwerking met China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd., baanbrekend nieuw onderzoek gepubliceerd dat de significante effecten van magnesiumoxide (MgO) en calciumcarbonaat (CaCO₃) op de prestaties van poreuze aluminiumkeramiek onthult. De studie, getiteld 'Effects of Magnesium Oxide and Calcium Carbonate Mineralizers on the Performance of Porous Alumina Ceramic', is te vinden in het augustusnummer van 2023 van Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy.
Poreuze aluminiumkeramiek is van vitaal belang in veel hightech-industrieën, waaronder de lucht- en ruimtevaart, gieterijen, isolatie en geavanceerde productie, vanwege hun weerstand tegen hoge temperaturen, corrosiebestendigheid en mechanische sterkte. Het optimaliseren van de prestaties en de verwerkingsefficiëntie van deze keramiek blijft echter een belangrijke uitdaging in de materiaalkunde.
Het onderzoeksteam heeft systematisch onderzocht hoe het toevoegen van verschillende hoeveelheden magnesiumoxide en calciumcarbonaat als mineralisatoren tijdens het sinterproces de belangrijkste eigenschappen van poreuze aluminiumkeramiek beïnvloedt. Hun experimenten toonden aan dat zowel MgO als CaCO₃ de sinterkrimpsnelheid en dichtheid significant verminderen, terwijl de porositeit en oplossingssnelheid sterk toenemen – kritieke factoren bij het verwijderen van industriële keramische kernen en materiaalefficiëntie.
Specifiek resulteerde de toevoeging van magnesiumoxide in monsters die binnen slechts 24 uur volledig konden worden opgelost in een alkalische oplossing, waarmee zowel calciumcarbonaat- als titaniumdioxide-enige monsters werden overtroffen. Calciumcarbonaat bleek de schijnbare porositeit verder te verbeteren. De studie toonde ook aan dat het verhogen van de sinterhoudtijd de dichtheid en mechanische sterkte van de keramiek verder verbeterde.
Professor Jing Ouyang, hoofdauteur van de studie, benadrukt: "Onze bevindingen bieden belangrijke inzichten voor het afstemmen van de structuur en prestaties van poreuze aluminiumkeramiek. Het gebruik van magnesiumoxide en calciumcarbonaat als mineralisatoren kan knelpunten in de productie direct aanpakken, zoals het verbeteren van de oplossingssnelheid en het beheersen van krimp."
Dit onderzoek bevordert niet alleen het academisch begrip, maar biedt ook praktische strategieën voor de efficiënte verwijdering van keramische kernen en de ontwikkeling van hoogwaardige, industriële poreuze aluminiumkeramiek. De studie werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China en andere financieringsorganisaties.
Referentie:
CHEN Guang, WANG Wei, LIANG Lixing, PENG Yonghui, ZHOU Wentao, OUYANG Jing, WANG Zhiguo. Effects of magnesium oxide and calcium carbonate mineralizers on the performance of porous alumina ceramic [J]. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2023, 28(4): 347-360. DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2023028

Disclaimer: De inhoud van het artikel is afkomstig van internet. Alle herdrukte artikelen zijn uitsluitend bedoeld voor leer- en uitwisselingsdoeleinden, niet voor commercieel gebruik. Indien er sprake is van inbreuk, neem dan onmiddellijk contact met ons op voor verwijdering. Bedankt voor uw begrip en steun.