Herstellung photokatalytisch aktiver Keramikbauteile durch selektives Lasersintern Konferenzpaper uri icon

Abstract

  • Nach Angaben der Vereinten Nationen haben mehr als 2 Milliarden Menschen keinen direkten Zugang zu sicherem Trinkwasser [1]. Da konventionelle Kläranlagen und bestehende dezentrale Systeme derzeit nicht in der Lage sind, die zunehmende Menge an Spurenstoffen anthropogenen Ursprungs wie Arzneimittelrückstände sicher und zuverlässig zu entfernen oder zurückzuhalten, droht die Anzahl weiter zu steigen. Photokatalytisch aktive Keramikfilter könnten diese Lücke schließen und damit die Wasserqualität verbessern. Das selektive Lasersintern bietet hierbei die Möglichkeit, Filterelemente aus photokatalytisch aktiver Vollkeramik herzustellen, die eine lange Lebensdauer und eine große aktive Oberfläche gewährleisten. Da die photokatalytisch aktive Phase der Keramik bei zu hohen Temperaturen schnell zerstört wird, werden die Keramikpartikel in eine Duroplast-Matrix eingehüllt, die mit niedrigen Laserleistungen aufgeschmolzen werden kann. Die damit hergestellten Grünkörper können nachträglich bei definierten Temperaturen ausgehärtet, entbindert und gesintert werden und sollen damit ihre photokatalytische Aktivität behalten.
    According to the United Nations, more than 2 billion people have no direct access to safe drinking water [1]. As conventional wastewater treatment plants and existing decentralized systems are currently unable to safely and reliably remove or retain the increasing amount of trace substances of anthropogenic origin, such as pharmaceutical residues, the number threatens to rise further. Photocatalytically active ceramic filters could close this gap and thus improve water quality.
    In this context, selective laser sintering offers the possibility of producing filter elements made of photocatalytically active solid ceramics that ensure a long service life and a large active surface area. Since the photocatalytically active phase of the ceramic is quickly destroyed at excessively high temperatures, the ceramic particles are encased in a thermoset matrix that can be melted with low laser powers. The green bodies produced in this way can be subsequently cured, debinded and sintered at defined temperatures and should thus retain their photocatalytic activity.

Veröffentlichungszeitpunkt

  • 2023

Zugangsrechte

  • Open Access

Erscheinungsort

  • Mittweida

Heftnummer

  • 3, 2023

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International Standard Serial Number (ISSN )

  • 1437-7624