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HANNOVER MESSE 2019, 01. - 05. April
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Vielseitiger und robuster Keramikfilter

Keramikfilter zur stufenweisen Abtrennung von Stoffgemischen.

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Aussteller

Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Beim Filtern von aggressiven Flüssigkeiten werden häufig Keramiken eingesetzt. Zur Trennung von Stoffgemischen mit unterschiedlich großen Teilchen müssen verschiedene Filter hintereinander angeordnet werden. So lassen sich in einer Stufenfiltration zunächst die groben und anschließend die kleineren Partikel herausfiltern.

Bei den derzeit zur Stufenfiltration eingesetzten Keramikelementen werden Strukturen mit unterschiedlicher Porengröße miteinander verbunden, was zu Stabilitätsproblemen führen kann, da die Fügestelle eine Schwächung darstellt.

Am Institut für Angewandte Materialien Keramik im Maschinenbau (IAM) des KIT ist es gelungen, einen Filter aus zwei keramischen Phasen mit unterschiedlicher Porengröße herzustellen, die monolithisch, also ohne Klebemittel, miteinander verbunden sind. Das Verfahren kombiniert dabei erstmals Gefrierguss und Schlickerguss. Beim Gefriergießen wird eine wässrige keramische Suspension, beispielsweise aus Aluminiumoxid, unter Kontrolle des Temperaturgradienten eingefroren. Dabei entstehen Eislamellen, welche die keramischen Partikel einschließen. Nach der Sublimation des Eises, also dem Übergang von der festen in die gasförmige Phase, entsteht ein Rohling mit lamellarer Porenstruktur. Trägt man auf diesen Rohling einen keramischen Schlicker auf, so dringt dieser teilweise in die Keramikstruktur ein. Durch anschließendes Sintern entsteht ein einziges keramisches Bauteil mit einer Struktur aus gröberen Lamellen auf der einen Seite, sowie einer feineren statistisch verteilten Porenstruktur auf der anderen Seite.

Diese beiden Phasen sind durch eine Übergangszone miteinander verbunden, wodurch eine im Vergleich zu gefügten Keramiken höhere mechanische Stabilität erzielt wird. Die Porengröße und die Porenstruktur sind jeweils über die Prozessbedingungen variabel einstellbar. Derartige Keramiken sind prädestiniert für die Anwendung als Filter für die Stufentrennung, können aber auch als Isoliermaterial zur Anwendung kommen.

Produkt-Website

Halle 2, Stand B16

(Hauptstand)

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