porogeengebruik

Porogeengebruik is een term uit de materialenwetenschap die verwijst naar het doelbewust inzetten van porogenen om poriën in een materiaal te genereren. Een porgeen is een stof die tijdens de verwerking wordt ingebracht en later wordt verwijderd of waarop een gasvormende reactie volgt, zodat een poreuze structuur achterblijft. De keuze van porgeen, de verhouding ten opzichte van de matrix en het verwerkingsproces bepalen de porositeit, de grootte en de connectiviteit van de poriën.

Methoden en werkingsprincipes

Bij sacrificial templating wordt het porgeen na de vormingsfase verwijderd door extractie, smelt of oxiderende verwijdering. Leaching gebruikt porogenen die oplosbaar zijn in een oplosmiddel, waarna de poriën achterblijven. Gasgebaseerde porositeit ontstaat wanneer het porgeen tijdens verwerking ontbrandt of ontbindt, waardoor gas vrijkomt en poriën schept. Fase-scheiding kan porositeit creëren door demixing van componenten, waarna porogeen achterblijft of wordt verwijderd.

Toepassingen

Porogeengebruik vindt plaats in polymeren, keramische materialen en composieten voor foams, scaffolds voor weefselengineering, katalysatordragers, filters en adsorbentia. Het stelt ontwerpers in staat poreuze structuren met specifieke porogrootten, connectiviteit en mechaniciteit in te stellen.

Voorbeelden van porogenen

Zoutkristallen (bijv. NaCl), suikers (sacharose), paraffine, ammoniumbicarbonaat en polystyreenschuimdeeltjes zijn gangbaar. Verwijdering gebeurt meestal via oplosmiddel, smelten of calcination, afhankelijk van de matrix en porgeen.

Overwegingen en beperkingen

Balans tussen porositeit en mechanische sterkte is cruciaal. Residuen, incomplete verwijdering en controleerbare porogrootte-distributie zijn aandachtspunten bij schaalvergroting.

Zie ook: porositeit, sacrificial templating, porogene materialen.