C - Chemistry – Metallurgy – 04 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
04
B
261/3, 117/46.3
C04B 38/00 (2006.01) B01D 71/02 (2006.01) C01F 7/02 (2006.01) C01F 7/30 (2006.01) C03C 23/00 (2006.01) C04B 41/45 (2006.01) C04B 41/50 (2006.01) C04B 41/81 (2006.01)
Patent
CA 2327097
This invention relates generally to a method for controlling the pore size, pore size distribution and porosity of aluminum-oxide based ceramics through the choice of substituents on carboxylate-alumoxanes and aluminum-oxide nanoparticles. The method allows for the formation of intra-granular pores in the nanometer range to be created in alumina and aluminum oxide ceramic bodies. The control over pore size and pore size distribution is accomplished through the use of different chemical substituents on the carboxylate- alumoxanes and aluminum-oxide nanoparticles. The size and distribution of pores within the alumina-oxide ceramic are dependent on the identity of the carboxylate substituents. In particular the formation of intra-versus inter- granular porosity is dependent on the identity of the carboxylate substituents. The invention also provides methods for the manufacture of ceramic coatings on ceramic and carbon fibers for composite applications and ceramic membranes with nanometer sized pores. The pore size, pore size distribution and porosity, and hence the strength, permeability and surface adhesion, of the ceramic coating is controlled by the choice of substituent on the carboxylate-alumoxane. Thermolysis of self supporting spun layers of the carboxylate-alumoxanes results in disks of alumina with controlled pore size, pore size distribution and porosity. In an alternative method a porous substrate is dipped or coated with a solution of the carboxylate-alumoxane, followed by thermolysis to produce a composite membrane.
L'invention concerne en général un procédé servant à contrôler la dimension des pores, la répartition de cette dimension et la porosité de céramiques à base d'oxyde d'aluminium et consistant à sélectionner des substituants de carboxylate-alumoxanes et de nanoparticules d'oxyde d'aluminium. Ce procédé permet d'obtenir des pores intragranulaires de l'ordre du nanomètre à créer dans des corps de céramique d'alumine et d'oxyde d'aluminium. On effectue le contrôle de la dimension des pores et de la répartition de cette dimension par l'intermédiaire de différents substituants chimiques des carboxylate-alumoxanes et des nanoparticules d'oxyde d'aluminium. La dimension et la répartition des pores à l'intérieur de la céramique d'oxyde d'aluminium dépend de l'identité des substituants de carboxylate. En particulier, la formation d'une porosité intragranulaire par rapport à une porosité intergranulaire dépend de l'identité des substituants de carboxylate. L'invention concerne également des procédés servant à fabriquer des revêtements de céramique sur des fibres de céramique et de carbone pour des mises en application composites et des membranes de céramique présentant des dimensions de pores de l'ordre du nanomètre. On contrôle la dimension des pores, la répartition de la dimension des spores, la porosité et, de ce fait, la résistance, la perméabilité et l'adhérence de surface du revêtement de céramique au moyen du choix du substituant de carboxylate-alumoxane. La thermolyse de couches centrifugées autonomes de ces carboxylate-alumoxanes permet d'obtenir des disques d'alumine dont la dimension de pores, la répartition de cette dimension et la porosité ont été contrôlées. Dans un autre mode de réalisation, on trempe un substrat poreux dans une solution de carboxylate-alumoxane ou on le revêt de cette solution, puis on le soumet à une thermolyse afin d'obtenir une membrane composite.
Bailey Diane Amy
Barron Andrew Ross
Callender Rhonda Lynn
Jones Christopher Daniel
Wiesner Mark Robert
Ridout & Maybee Llp
Wm Marsh Rice University
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2007193