Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) spielt mehrere wichtige Rollen bei der Keramikherstellung, insbesondere bei der Keramikverarbeitung und -formung. So wird CMC in verschiedenen Phasen der Keramikproduktion eingesetzt:

1. Bindemittel in Keramikkörpern: CMC wird häufig als Bindemittel in Keramikkörpern oder Grünformformulierungen verwendet. Keramikpulver wie Ton oder Aluminiumoxid werden mit Wasser und CMC gemischt, um eine plastische Masse zu bilden, die in gewünschte Formen wie Fliesen, Ziegel oder Keramik geformt oder geformt werden kann. CMC fungiert als temporäres Bindemittel und hält die Keramikpartikel während der Formungs- und Trocknungsphase zusammen. Es verleiht der Keramikmasse Zusammenhalt und Plastizität und ermöglicht so eine einfache Handhabung und das Formen komplizierter Formen.
2. Weichmacher und Rheologiemodifikator: CMC dient als Weichmacher und Rheologiemodifikator in Keramikschlämmen oder Schlickern, die für Gieß-, Schlickerguss- oder Extrusionsprozesse verwendet werden. CMC verbessert die Fließeigenschaften und die Verarbeitbarkeit von Keramiksuspensionen, indem es die Viskosität verringert und die Fließfähigkeit erhöht. Dies erleichtert das Gießen oder Formen von Keramik in Formen oder Matrizen und gewährleistet eine gleichmäßige Füllung und minimale Fehler im Endprodukt. CMC verhindert außerdem die Sedimentation oder das Absetzen von Keramikpartikeln in Suspensionen und sorgt so für Stabilität und Homogenität während der Verarbeitung.
3. Entflockungsmittel: Bei der Keramikverarbeitung fungiert CMC als Entflockungsmittel, um Keramikpartikel in wässrigen Suspensionen zu dispergieren und zu stabilisieren. CMC-Moleküle adsorbieren auf der Oberfläche von Keramikpartikeln, stoßen sich gegenseitig ab und verhindern eine Agglomeration oder Ausflockung. Dies führt zu einer verbesserten Dispersions- und Suspensionsstabilität und ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Keramikpartikel in Schlämmen oder Gießschlickern. Entflockte Suspensionen weisen eine bessere Fließfähigkeit, eine geringere Viskosität und eine verbesserte Gießleistung auf, was zu hochwertigeren Keramiken mit einheitlichen Mikrostrukturen führt.
4. Bindemittel-Ausbrennmittel: Beim Brennen oder Sintern von Keramikgrünlingen dient CMC als Bindemittel-Ausbrennmittel. CMC unterliegt bei erhöhten Temperaturen einer thermischen Zersetzung oder Pyrolyse und hinterlässt kohlenstoffhaltige Rückstände, die die Entfernung organischer Bindemittel aus Keramikkörpern erleichtern. Dieser als Bindemittelausbrennen oder Entbindern bezeichnete Prozess entfernt organische Bestandteile aus der Rohkeramik und verhindert so Defekte wie Risse, Verformungen oder Porosität beim Brennen. CMC-Rückstände tragen außerdem zur Porenbildung und Gasentwicklung bei und fördern die Verdichtung und Verfestigung keramischer Materialien während des Sinterns.
5. Porositätskontrolle: CMC kann zur Kontrolle der Porosität und Mikrostruktur von Keramiken verwendet werden, indem die Trocknungskinetik und das Schrumpfungsverhalten von Grünlingen beeinflusst werden. Durch die Anpassung der CMC-Konzentration in Keramiksuspensionen können Hersteller die Trocknungsgeschwindigkeit und Schrumpfungsrate der grünen Keramik anpassen und so die Porenverteilung und -dichte in den Endprodukten optimieren. Eine kontrollierte Porosität ist für die Erzielung gewünschter mechanischer, thermischer und elektrischer Eigenschaften von Keramik für bestimmte Anwendungen, wie etwa Filtermembranen, Katalysatorträger oder Wärmeisolierung, von entscheidender Bedeutung.

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) spielt eine entscheidende Rolle bei der Keramikherstellung, indem sie als Bindemittel, Weichmacher, Entflockungsmittel, Bindemittelausbrennmittel und Porositätskontrollmittel dient. Seine vielseitigen Eigenschaften tragen zur Verarbeitung, Formgebung und Qualität von Keramik bei und ermöglichen die Herstellung von Hochleistungskeramikprodukten mit maßgeschneiderten Eigenschaften für verschiedene industrielle Anwendungen.