Herstellung von keramischen Strukturen und Gradientenstrukturen

Übliche Herstellungsverfahren verwenden zur Formgebung Feedstocks aus keramischen Pulvern, Bindern, Dispergatoren und Gleitmitteln. Die Pulver müssen hierbei nahezu die gleiche Partikelgrößenverteilung im Ausgangspulver, im Schlicker, im Feedstock, in der Suspension und im Grünteil aufweisen.Das neue Verfahren erlaubt die Herstellung von keramischen Strukturen und Gradientenstrukturen, deren Partikelgrößenverteilung geringere Werte als die Partikelgrößenverteilung der Suspension aufweist. Hierzu wird die Suspension aus keramischen Partikeln zwischen ein Elektrodenpaar eingeführt. Bei Anlegen eines elektrischen Felds an das Elektrodenpaar, dessen Elektroden senkrecht zu einem Gravitations- oder Zentrifugalkraftfeld stehen, scheidet sich die Fraktion aus kleineren Partikeln bevorzugt auf der oberen bzw. der inneren Elektrode des Elektrodenpaars als keramische Struktur ab.

In einer Zentrifuge wird so der Feinanteil der Suspension als keramische Schicht auf der inneren Elektrode abgeschieden. Suspensionen mit Partikeln unterschiedlicher Zusammensetzung lassen sich auf diese Weise trennen. So können in einem Abscheidevorgang ohne Wechsel der Suspension keramische Gradientenstrukturen hergestellt werden. Solche Strukturen eignen sich vor allem als Filtermembranen.

Dr. Stephan Gärtner
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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