The preparation and properties of high-strength porous mullite ceramics by a novel non-toxic gelcasting process

莫来石 材料科学 陶瓷 微观结构 多孔性 抗压强度 复合材料 热导率 泥浆 保温 图层(电子)
作者
Xiang Li,Mengya Tao,Mengbo Pan,Wei Liu,Zhengxia Gao,Huiyu Yuan,Chengliang Ma
出处
期刊:Journal of The European Ceramic Society [Elsevier BV]
卷期号:42 (13): 6015-6024 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2022.06.050
摘要

A novel approach to fabricate porous mullite ceramics with homogeneous pore size and high-strength using green non-toxic and cost-effective poly-γ-glutamic acid (γ-PGA) gelling system was reported for the first time. Effect of γ-PGA addition, additive amount and solid loading on rheological behavior of the slurries, and microstructure and properties of samples were investigated systematically. By optimizing the solid loading of mullite samples, we are able to get the sample with small pores (< 200 µm) dominating (93.3% of the total pores), and compressive strength of the sample reaches up to 26.62 MPa. In addition, the mullite ceramics exhibited high porosity of 75.7% with low thermal conductivity of 0.279 W/(m·K) at room temperature. This study not only provides a green and non-toxic gelling system but also offers porous mullite ceramics with low thermal conductivity and excellent mechanical strength as an energy-saving thermal insulation material.
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