Крупноформатные поризованные керамические блоки: Крупноформатные поризованные керамоблоки

Керамические блоки Braer по цене от 68,90 руб/шт

Наша компания предлагает в Воронеже и области уникальный строительный материал – керамические блоки Braer. Этот строительный материал обладает прочностью полнотелого глиняного кирпича, но обеспечивает теплоизоляцию на уровне утепленных стен. Мы обеспечим  доставку любых объемов по городу и области в самые короткие сроки.

102,00 р/шт

95,00 р/шт

140,00 р/шт

132,00 р/шт

154,00 р/шт

165,00 р/шт

Особенности материала

Главное отличие поризованного блока от других видов строительной керамики – особая структура:

• особая технология изготовления обеспечивает капиллярную структуру материала. Благодаря тончайшим каналам поризованный блок способен впитывать и выводить из помещения избыток влаги. Эта особенность материала обеспечивает создание благоприятного микроклимата в помещении;
• упорядоченные внутренние полости, которые формируются в вакуумном прессе обуславливают теплоизоляционные свойства. Заполненные воздухом щели создают лучший вариант утепления из возможных. Кроме того, такая структура обеспечивает и очень хорошую шумоизоляцию;
• поризованный блок Braer любой конфигурации отличается еще и необычной боковой поверхностью. Многочисленные выступы и выемки трапециевидной формы обеспечивают исключительно плотную стыковку. Модули образуют собой практически монолитную стену, что исключает появление мостиков холода.

Еще одна полезная особенность керамоблоков Браер – большие размеры. Укладывать крупные блоки  намного проще и быстрее, чем обычный кирпич. А это означает, что, приобретая блоки Браер по выгодной цене, Вы сэкономите еще и на строительных работах.

Достоинства поризованных блоков от Браер

Такое сочетание состава и пористой структуры обеспечивает все известные преимущества теплой керамики:

• достаточно низкая теплопроводность – от 0,14 до 0,185 Вт/м °C, что позволяет обходиться без утепления;
• исключительная прочность и долговечность – керамоблоки Браер рассчитаны на 150 лет эксплуатации;
• камень выдерживает 50 полных циклов заморозки, так что ему нестрашны сезонные перепады температур;
• точность геометрических размеров и легкость, обеспечивающая быстроту и высокое качество укладки.

Хотя цена на керамические блоки Браер относительно высока, его достоинства с лихвой окупает ее.

Компания Braer

Промышленная группа Braer включает несколько заводов. Продукция компании очень разнообразна и отличается качеством и чрезвычайной долговечностью.

Braer производит:

• тротуарную плитку всех типов;
• облицовочный и лицевой кирпич;
• керамические поризованные блоки.

В группу Braer входит также архитектурное бюро. Его задача – разработка нового материала специально для зданий без утепления.

Мы предлагаем керамоблоки Браер всех размеров. Обратившись к нам, Вы получаете массу преимуществ:

• Вы сможет купить блоки Braer по самой привлекательной цене. Кроме того, мы предлагаем систему скидок для наших клиентов;
• Вам доступен любой объем материала и в любое время. Любой цвет и конфигурация всегда к Вашим услугам. Вся продукция сертифицирована;
• мы доставляем выбранный Вами керамоблок в любую точку Воронежа и области.

Чтобы купить керамические блоки Braer, нужно лишь оставить заявку на нашем сайте. Мы выполняем все работы точно и в срок.

Строить, не перестроить 29: Крупноформатные поризованные блоки. Боремся с мостиками холода.: athunder — LiveJournal

Купноформатные керамические поризованные блоки Wienerberger Porotherm (Винербергер Поротерм), Braer (Браер), Rauf (Рауф), Гжель становятся все популярнее. Тем важнее отзывы опытных строителей, таких как эксперт программы «Строить, не перестроить» Андрей Курышев, особенно если собираетесь строить дом из керамических поризованных блоков своими руками.

В 29-ом выпуске программы «Строить, не перестроить» «Крупноформатные керамические поризованные блоки» рассмотрены следующие вопросы:

• Кирпич и керамические поризованные блоки. Недостатки кирпича.
• Достоинства керамических поризованных блоков Wienerberger Porotherm (Винербергер Поротерм)
• Кладка стен из керамических поризованных блоков
• Бетонные балки над оконным проемами и их утепление (чтобы избежать мостиков холода)
• Почему наружные стены можно строить из керамических поризованных блоков, а внутренние лучше строить из полнотелого кирпича
• Перекрытия в доме из кирпича или поризованных кирпичных блоков

Строить, не перестроить. Выпуск № 029 — Крупноформатные керамические поризованные блоки

Кирпич и керамические поризованные блоки. Недостатки кирпича.
Дома из кирпича считаются самыми крепкими и надежными. Мы привыкли к кирпичу, но его теплопроводность вызывает сомнения. В 90-ые возводилось большое количество так называемых домов-холодильников. Но этот материал не потерял свою популярность даже сейчас. На рынке представлено более 30 видов кирпича, как отделочного, так и внутреннего. Самым популярным был и остается обычный полнотелый кирпич. Из него возводится до 60% всех кирпичных домов в Подмосковье. Но у этого классического блока есть недостатки, такие как низкая теплоемкость (Примечание: Удельная теплоемкость полнотельного или силикантного кирпича на 40-50% ниже, чем у дерева) и высокий уровень впитывания влаги. Кроме того, такие кирпичи частенько бывают пережжёнными, что не может не сказаться на прочности всей конструкции. Именно поэтому хозяева на данном объекте предпочли обычному кирпичу крупный керамический поризованный блок (Примечание: А пустотелого блока высокая прочность?).

В производстве кирпича была проблема в том, что глина после обжига теряет свою геометрию. Выходили кривые кирпичи. Создать кирпичи сложной формы с большим количество перемычек внутри и большое количество воздуха удалось не так давно. Обычно добавляли минеральную руду волластонит (CaSiO3)  с игольчатой ориентированной структурой, который стабилизирует форму керамики и используется в изготовлении керамической плитки больших размеров. Может быть, в кирпиче он тоже используется.

О рассматириваемом доме из крупноформатных керамических поризованных блоков Wienerberger Porotherm (Винербергер Поротерм)
На первый взгляд этот дом ничем не отличается от обычных строений такого типа. Общая площадь дома чуть больше 300 кв.м. Крыша сделана по системе шале, сконструирована при помощи деревянных и железных балок. Все окна в доме деревянные. Внешние стены в этом доме выполнены из поризованных блоков, а внутренние из обычного полнотелого красного кирпича.

На данном этапе строительство дома практически завершено. Осталось только проштробить каналы для будущих коммуникаций.

Крыша выполнена по системе шале, т.е. мансардного типа. В самой крыше прорезаны световые фонари. Их однако не достаточно для освещения такого большого пространства. Пол мансардного помещения сделан не только из деревянных лаг и металлического швеллера. Само покрытие выполнено из твердых листов фанеры ДВП.

Достоинства керамических поризованных блоков Wienerberger Porotherm (Винербергер Поротерм)
Керамические поризованные блоки — это новый материал. Благодаря тому, что поризованные блоки больше обычного кирпича, толщина стены тоже получаются больше. Плотность такого блока на 30% меньше обычного полнотелого кирпича. Он легче, это видет к снижению нагрузок на конструкцию фундамента. При меньшей толщине стены в 640 мм из поризованной керамики, он дает такой же эффект теплоизоляции, что и обычная кирпичная стена в 770 мм.

Керамические поризованные блоки укладываются рядом друг с другом. В отличии от кирпича, рядом не кладется раствора (Примечание: За счет соединений шип-паз). Грубо говоря, в щели между ними просачивается воздух. Но стены будут оштукатурены с двух сторон, поэтому бесконтрольного движения воздуха между блоков не будет. Тепло проходит по керамике в блоке.

Благодаря тому, что теплу в блоке приходится проходить путь по волнистой линии, а не по прямой (остальное заполнено воздухом, причем с ограниченными карманами, в которых происходит незначительная конвекция), производители обещают, что одного блока хватает, чтобы удовлетворять нормам СНИП по теплопроводности (Примечание: В реальности дом из керамических поризованных блоков все равно нужно утеплять). Сопротивление при теплопередаче порядка 3 с лишним единиц.

Кладка стен из керамических поризованных блоков
Кладка блоков отличается от кирпичной. Поверх блока кладется тонкая сетка, чтобы раствор не падал во внутренние «карманы» и не ухудшал свойства материала. Раствор лучше делать не бетонный, а известковый, поскольку он менее гигроскопичен. Тогда дом получится суше, хотя выйдет дороже
(Примечание: Производители рекомендуют укладывать керамические блоки на специальный клей. Но в реальности из-за сильно гуляющей геометрии поризованных керамических блоков лучше использовать теплые растворы, например, с применением вспученной слюды вермикулит. Но в целом конечно кладка керамических блоков обходится дешевле, да и осуществляется быстрее).

При строительстве кирпичных домов нельзя забывать и о мостиках холода. В строительстве применяются швы из обычного цементного раствора. Они как раз отдают наибольшее количество тепла наружу. А если используемый кирпич является одновременно и кладочным, и облицовочным, то дом остается незащищенным от зимних холодов.

Шов из раствора действительно является сильным мостиком холода. 1,5-2 см раствора на рядов 10 по всей высоте стены дают сантиметров 15, а может быть и больше. Хороший метод борьбы с этим — закладка в середину раствора ленты пенофол или вспененного полиэтилена. Отрезается лента, прокладывается по центру, а затем уже сетка и раствор. Это простой и эффективные метод, который серьезно уберет мостики холода
(Причечание: Опять же лучше использовать теплые раствор, который намного долговечнее, да и кладка с ним проще и удобнее).

Стены из поризованного кирпича на втором этаже защищены монтажной пеной. Она же использовалась и при установке окон.
(Причечание: Использование монтажной пены опять же свидетельствует о больших щелях из-за гуляющей геометрии крупноформатных поризованных блоков. Этот недостаток блоков лучше устранять при помощи теплого раствора.)

Бетонные балки над оконным проемами и их утепление (чтобы избежать мостиков холода)
В данном случае над окнами используются бетонные балки. Они также являются мостиками холода.
Курышев: Над окном 3 перемычки. При этом после первой внешней идет 2 плиты из экструдированного пенополистирола (экстузионного пенополистирола, ЭППС, ЭПС, XPS) 10 см. Чуть ниже утеплителя здесь установлена труба, видимо, чтобы плиты ЭППС  не вывалились. Возможно трубу вытащат, а возможно оставят. Под окнами обычно ставят батареи. Теплый воздух нагревает в первую очередь бетонную перемычку над окном. Обычно если измерить температуру перемычки на улице, то ее температура больше, чем у стены. По перемычкам обычно уходит большой поток тепла из дома.
(Примечание: Экструдированный пенополистирол запирает влагу. В результате за ним могут появиться грибки и плесень. Вместо ЭППС можно использовать пропускающий влагу вермикулит.)

Раньше об этих мостиках холода не думали. Либо клали несколько перемычек, либо заливали их на месте.
Вообще, строго говоря, в малоэтажном строительстве перемычки кладутся только, чтобы ускорить процесс каменной кладки. В принципе на небольших проемах можно не использовать перемычки, положить несколько кусков арматуры и залить монолит сантиметров 5 бетона. Этого будет достаточно, т.к. у любой стены после того, как она становится крепкой, очень хорошие самонесущие свойства. Это можно увидеть в разбомбленных домах Сталинграда.

Почему наружные стены можно строить из керамических поризованных блоков, а внутренние лучше строить из полнотелого кирпича
Поризованный кирпич нужен, прежде всего, для наружных стен дома. Он хорошо сопротивляется уходу тепла из дома, благодаря тому что тонкие кусочки керамики перегораживают воздух. Во внутренних стенах эти свойства не нужны. Здесь несущая внутренняя стена начинается из полнотелого тяжелого теплого кирпича. Эта стена является теплоинерционной, поэтому дом запасает в ней тепло зимой и прохладу летом. Тем более, что тяжелый кирпич имеет лучшую звукоизоляцию. Поэтому наружные стены должны быть наполнены больше воздухом, меньше пропускать тепло, а внутренние стены должны быть более тежялыми и теплоемкими, а также звуконепроницаемыми.

Перекрытия в доме из кирпича или поризованных кирпичных блоков
Посмотрим на перекрытия. Помимо деревянных лаг, здесь использован металлический швеллер. И в кирпичном, и в деревянном доме применение такие балок крайне не желательно. Во время пожара они сильно нагреваются и легко могут прогнуться. Толстое деревянное бревно будет держаться больше.

В кирпичном доме я бы посоветовал делать каменные перекрытия. Можно делать либо из плит перекрытий (более бюджетный вариант), либо монолитные. Но нужно учитывать, что дом здесь экзотической формы, поэтому при использовании плит перекрытий пришлось бы использовать домоноличивание на небольших участках. Монолитные перекрытия дороже, но зато могут быть любой формы. Каменные перекрытия обладают большой теплоемкостью. Весь теплый воздух концентрируется под потолком. Он нагревает потолочные перекрытия. В среднем перекрытие на 5-6 градусов теплее, чем остальные стены. Нагревшись, перекрытие начинает отдавать тепло лучевым образом. Деревянные перекрытия такой особенностью не обладают.
(Примечание: Плиты перекрытий и монолитные перекрытия содержат арматуру. Использование металлической арматуры негативно с точки зрения электро-магнитных полей. В перекрытии из дерева можно использовать песок, керамзит и вермикулит. Последний является хорошим экологически чистым утеплителем и обладает прекрасными огнеупорными свойствами.)

[Справка (Характеристики поризованных блоков Wienerberger Porotherm)]Характеристики поризованных блоков Wienerberger Porotherm 51 (по данным производителя)

Размеры, мм	510х250х219
Масса, кг	20
Марка прочности	М100
Расход, шт/м²	17. 3
шт./подд.	48
Расход раствора, л/м2	50
Морозостойкость	F50
Водопоглощение	19% +-2
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*С))	от 0,143
Коэффициент паропроницаемости μ, мг/(м*ч*Па)	0,14

Характеристики поризованных блоков Wienerberger Porotherm 38 (по данным производителя)

Оставляйте свои отзывы о строительстве из крупноформатных поризованных блоков в комментариях.

Смотрите также другие выпуски программы «Строить, не перестроить» и читайте мои текстовые заметки к ним:

• Строить, не перестроить. Выпуск 124: Строительство из блоков поротерм (обзорный выпуск по завершению)
• Стройка: Из чего строить дом: Однослойная стена из кирпича или двухслойная из кирпича и утеплителя
• Стройка: Из чего строить стены: Клееный брус, кирпич, газосиликат. Термодом.
• Стройка: Маленькие хитрости большого кирпичного дома
• Строить, не перестроить. Выпуск 6: Как правильно возводить кирпичные стены
• Строить, не перестроить. Выпуск 48: Строительство бассейна. Утепление кирпичного дома.
• Строить, не перестроить. Выпуск 25: Типичные ошибки строителей 2. Намокание кирпичной стены.
• Строить, не перестроить. Выпуск 35: Появление трещин в доме. Недостатки пенобетона. Световой фонарь.
• Строить, не перестроить. Выпуск 34: Появление влаги в стенах, кровле, на потолке. Борьба с влагой.
• Строить, не перестроить. Выпуск 5: Самый популярный материал — кирпич
• Строить, не перестроить. Выпуск 3: Как построить хороший дом на небольшом участке (газобетон)

Керамические блоки

Каким мы хотим видеть дом? Конечно, красивым, уютным и теплым, а также обязательно – прочным. Хотелось бы, чтобы построить такой дом можно было быстро, просто и с небольшими затратами, а помогут этому поризованные керамические блоки, об эксплуатационных свойствах и конкурентных преимуществах мы расскажем подробнее.

Из чего же построить прочный дом? Странный вопрос – конечно, из камня! Но се­годня натуральный камень доступен только для возведения роскошных особняков. Обычные каменные дома строят из камня искусствен­ного: всем известных кирпичей, пенобетонных и газосиликатных блоков, а так же крупноформатных поризованных керамических блоков, или альтернативное название которое можно применить «теплой керамики», – которая объединила в себе все преимущества традиционных материалов, из­бавившись от присущих им недостатков.

«Керамический блок» – кирпич ХХI века

Всем хорош керамический (глиняный) кирпич: он прочен, надежен и долговечен, обладает паропроницаемостью, что позволяет регулировать влажность воздуха и поддержи­вать благоприятный микроклимат в доме. Вот только с теплопроводно­стью у кирпича не очень. Чтобы соответствовать современным нормам по теплозащите зданий, стена из полнотелого кирпича должна иметь толщину 2,5 м! Можете представить дом с таки­ми стенами? Но и это не все. Кирпичи в кладке скрепляются раствором, теплопроводность которого еще выше. Тепло уходит из дома и через кирпич, и через сетку горизонтальных и вертикальных кладочных швов.

Инженерная мысль придумала кирпичи со сквозными пустотами и множеством мельчай­ших пор внутри для удержания воздуха – луч­шего теплоизолятора, а так же «теплые» кладочные растворы с пониженной теплопроводностью. Это улучшило положение, но все равно сегодня экономически и технически оправданная стена толщиной в 1,5­2 кирпича обязательно требует утепления. Это относится как к керамическо­му «красному» кирпичу, так и к силикатному «белому». Физические параметры этих видов кирпича различаются непринципиально.

В итоге любая кирпичная стена превращается в слоеный «пирог» из несущего материала, утеп­лителя, паро­ и влагозащитных мембран. Это сво­дит на нет экологичность и паропроницаемость кирпича, усложняет и удорожает конструкцию стены, увеличивает время ее возведения и риск повреждения от сырости и конденсата.

Сегодня только один строительный материал поз­воляет реализовать весь комплекс требований к качес­твенному малоэтажному дому. Это «теплая керамика», а если полностью – крупноформатные поризованные керамические блоки. По своей сути керами­ческие блоки и есть кирпичи – только более крупные и со сложной внутренней структурой. Именно эти качества и обеспечили «теплой керамике» ее главные преимущес­тва. От кирпичей блоки взяли прочность, долговечность и экологичность. От блоков из легких бетонов – малую теплопроводность и крупный формат, улучшающий теплозащитные свойства стены, ускоряющий и удешев­ляющий процесс ее возведения.

Крупноформатные поризованные керамические блоки

При производстве керамических поризованных бло­ков в глину добавляют горючие добавки. При обжиге они сгорают, образуя в теле кирпича множество мельчайших пор, наполненных воздухом (поэтому блоки называют поризованными). Но главное – кроме мелких пор внутри керамических блоков сформовано множество пустот, так­же наполненных воздухом. Эти пустоты спроектированы так, чтобы путь, который проходит тепло по внутренним стенкам такого блока, был максимально длинным. За счет этого они хорошо нагреваются, меньше проводят тепло и лучше его сохраняют. Поры и пустоты резко снижают теплопроводность блоков – она у них в несколько раз ниже, чем у кирпича. При той же прочности (М100-­М150) и морозостойкости (F50).

Вдобавок керамические блоки крупнее обычного кир­пича: в зависимости от вида один блок заменяет от 2­х до 14­ти кирпичей! Боковые поверхности выполнены так, что при кладке соседние блоки стыкуются в прочное па­зогребневое соединение, образуя клиновидный замок без раствора. В итоге при возведении стены из керамических блоков в 5 раз снижается число кладочных швов и умень­шаются потери тепла.

Крупный формат, внутренняя структура и особая форма керамических блоков работают на сохранение тепла. Потому эти блоки и заслужили название «теплая керамика». 

Что это дает по сравнению с кирпичом? Главное возможность возводить однослойную несущую стену толщиной всего лишь 0,38 м, 0,44 м или 0,51 м под отделку любыми фасадными материалами. А это – экономия на утеплителях и работе, на растворе, на общем весе здания и массивности фундамента, увеличение полезной площади дома и сокращение времени его постройки.

Прибавьте к этому экологичность, хорошую звуко­изоляцию, паропроницаемость «теплой керамики», ее способность смягчать перепады температур и регулировать влажность в помещении. «Теплую керамику» по праву мож­но назвать кирпичом ХХI века, вобравшим в себя лучшие черты своего предшественника.

Итоги:

Итак, «теплая керамика» – лучший выбор для строительства комфортного, теплого и прочного дома.  Во­первых, существенное улучшение теплозащитных свойств стены за счет уменьшения числа вертикальных и горизонтальных кладочных швов. Ведь теплопроводность швов намного хуже, чем у кирпича, и большое их коли­чество при традиционной кладке позволяет теплу уходить через «сетку» швов из дома на улицу.

Во­-вторых, прямую экономию средств дадут существенное снижение расхода кладочного раствора, возможность облег­чить и удешевить фундамент дома за счет легкости блоков.

В­-третьих, получим серьезное ускорение процесса возведения стены. Экономим время, которое, как извес­тно, деньги. Блоки удобны в работе: они легко режутся, хорошо отделываются фасадными материалами. Большой выбор доборных элементов позволит выполнить все узлы конструкции дома, включая эркеры. Стены из керамических блоков возводятся быстро – как конструктор. Возвести один этаж среднего загородного дома можно за неделю. И никакой возни с утеплителями!

Недаром керамические блоки завоевывает все большую по­пулярность в Европе, где знают толк в красивых и надежных домах и экономном расходовании энергии.

Собственно, этот материал и пришел к нам из Авс­трии, где почти 40 лет назад его разработала компания Wienerberger, всемирно известный производитель кера­мических стройматериалов. Сегодня «теплая керамика» под различными марками производится и в России, с европейским качеством.

Керамические блоки | керамические поризованные блоки Вraer

Керамические блоки Браер — лучший на сегодняшний день строительный материал для Вашего дома

 Предлагаем приобрести крупноформатные керамические поризованные блоки Braer в Старом Осколе. Дом должен быть тёплым, прочным и комфортным, поэтому никакие искусственные аналоги несопоставимы с качественными природными материалами, которые наполнят ваше жильё комфортом и надёжностью. Единственным небольшим минусом керамических поризованных блоков Braer будем считать стоимость материала и первоначальные затраты на строительство, но лучшее как известно стоит дороже. К тому же все ваши затраты полностью компенсируются в дальнейшем. Вы получаете более прочную и долговечную конструкцию, экологичность строительного материала, так как керамические блоки производятся из высококачественных натуральных составляющих — глины, опила и воды. Ну и, пожалуй, самое главное Ваш дом всегда будет тёплым, так как ни один существующий строительный материал не сохраняет тепло лучше чем керамические блоки. Обладая высокой степенью тепловой инертности и способностью к выводу избыточной влаги из стен, поризованный камень, сохраняет комфортную температуру и микроклимат в доме, независимо от капризов природы. Если вы всё же решите несколько сэкономить на первоначальном этапе, то предлагаем перейти в раздел Газосиликатные блоки. Если же нет, то рассмотрим преимущество керамических блоков более подробно.

  Самым популярным форматом керамических поризованных блоков является 10,7 NF (380х250х219). Утепленный блок BRAER MaxiThermo позволяет возводить стены без дополнительного утепления, а формат 10,7 NF позволяет увеличить полезную площадь дома. Поризованный крупноформатный керамический камень — отличное предложение на рынке строительных материалов. За счет своей структуры керамический поризованный кирпич обладает лучшими тепло-физическими параметрами в сравнении с обыкновенным строительным кирпичом, полнотелым или пустотелым. Крупный формат керамического камня даёт экономию на растворе. А за счёт меньшего количества швов раствора здание дольше держит тепло. Крупноформатный поризованный кирпич удобен в использовании и сокращает время кладки в 2-2,5 раза по сравнению с кладкой кирпича стандартных размеров. При использовании керамических блоков резко растет производительность труда каменщиков. Пористая структура строительных блоков становится залогом их малого веса, что в свою очередь положительно сказывается на нагрузке на фундамент, а как следствие — на его стоимости. Керамические блоки высоконадежны и прочны, не требуется особых экономических усилий для поддержания в хорошем состоянии зданий, сооруженных с их помощью. При разработке поризованных блоков BRAER Ceramic Block за основу брались классические идеи пустотелой крупноформатной керамики. Однако они были серьезно доработаны и развиты с учетом современных научных и технологических достижений, подчинены климатическим условиям нашей страны. В результате удалось создать керамические стеновые блоки с отличными теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, превосходящими требования российского ГОСТа.

  Сделав выбор в пользу керамических поризованных блоков Braer вы будете с теплом на сердце наблюдать как Ваш дом, словно сказочный, стремительно возводится из высокопрочного конструктора приобретая добротность и долговечность. Строительные блоки BRAER прослужат не менее 150 лет, они не восприимчивы к вызовам агрессивной среды, устойчивы к холодам (уровень морозостойкости — F50). Поризованные блоки обладают наилучшими в своем классе прочностными характеристиками (М 50÷М 150). А при облицовке фасада лицевым керамическим кирпичом вы получите лучший фасад не только с эстетической, но и практической точки зрения. Облицовочный кирпич — это неувядающая классика, остающаяся вне времени. К тому же кирпич самый надежный и долговечный материал. При таком количестве несомненных преимуществ выбор остаётся только за Вами! Вы можете заказать лицевой кирпич, газосиликатные и керамические блоки в нашем интернет-магазине

Керамический блок крупноформатный POROTHERM 38 М100 поризованный

Теплая керамика: керамический блок Porotherm 380

«Теплой керамикой» называют крупноформатные керамические блоки, разработанные австрийской компанией Wienerberger, заводы которой находятся во многих странах мира, в т.ч. в России. Самые популярные блоки для основных стен —  Porotherm 51, Porotherm 44, Porotherm 38.

Особенности Поротерм 38

• Стена из Поротерм 38 будет в несколько раз теплее, чем из обычного кирпича благодаря пористой структуре.
• За счет внутренних пустот поризованные керамические блоки 38 Поротерм будут медленно отдавать тепло зимой, а летом аккумулировать прохладу.
• Размер одного блока равен примерно 11 кирпичам обычного формата 1НФ, что сокращает расход смеси для растворных швов и уменьшает количество мостиков холода.
• Porotherm 38 — большой (10,7НФ), а значит, кладка будет быстрее, чем из кирпича. 
• Из Винербергер Поротерм 38 можно строить здания до 5 этажей. 
• Материал имеет низкий вес (15,5 кг). Работать с легким материалом проще, кладка будет идти быстрее. Невысокая нагрузка на фундамент уменьшает риски и даёт дополнительный запас прочности.                                               

Строительство из Porotherm 38 в Москве и МО

Керамический блок Porotherm 380х250х219 в основном используют в многослойных стенах: облицовка + утепление керамических блоков. Допускается использование без утепления в регионах с более мягким климатом, но с обязательной отделкой фасада. Можно использовать другой вариант: керамоблок + утепление без облицовки. Один блок без отделки использовать не рекомендуется.

Есть и альтернативный вариант — новый более теплый блок Porotherm 38 Thermo, цена которого дороже. Он имеет точно такие же размеры 380х250х219, но его в Московском регионе можно класть без утепления. 

Porotherm 38 в Buildstock

Мы официальный представитель завода в Киржаче и доставляем материал прямо с завода. Чем больше объем – тем больше скидки. 

У нас всегда можно купить керамоблоки Поротерм 38 с доставкой двумя способами:

• самовывоз со склада завода транспортом заказчика
• доставка груза нашей компанией следующими видами транспорта: ГАЗель (2 поддона), манипулятор (до 13 поддонов) или фура (до 22 поддонов)

Все наши менеджеры помогут с организацией логистики, отправят информацию по технологии укладки, расскажут о необходимых сопутствующих товарах. Круглосуточно доступны в мессенджерах, в онлайн чате на сайте, и по телефону +7 (495) 928-90-28.

Керамические блоки

Ассортимент и цены

Толщина блоков

Керамические блоки используют для возведения наружных и внутренних стен. Толщина стены из блоков 51го формата составит 510 мм. Благодаря крупному размеру и пазогребневому соединению стены из этих блоков строятся быстро. Вертикальный шов не заполняется кладочным раствором, что снижает его расход в несколько раз.

Блоки формата 51 см не требуют дополнительного утепления.

Для возведения квадратного метра стены потребуется 18 блоков, кубического метра – 34 блока.

Цена

225.4
за шт.

Цена

277.4

за шт.

Цена

209.9

за шт.

Цены за блоки указаны с доставкой по Московской области в объеме полной автомашины.

Основные характеристики:

Характеристики	Porotherm 51	Braer	ЛСР
Марка прочности	М100	М100-М125	М100
Теплопроводность λ, Вт/м*c	0,143	0,14	0,18
Вес, кг/шт.	19	22	23

Распространенные конструкции стен с использованием блока толщиной 51 см

фасад из облицовочного кирпича

фасад из штукатурки

система утепления фасада LobaTherm

с облицовочной плиткой

Пример готового комплекта материалов при использовании блоков Porotherm

Керамические блоки используют для возведения наружных и внутренних стен. Толщина стены из блоков 44го формата составит 440 мм. Благодаря крупному размеру и пазогребневому соединению стены из этих блоков строятся быстро. Вертикальный шов не заполняется кладочным раствором, что снижает его расход в несколько раз.

Блоки формата 44 см не требуют дополнительного утепления.

Для возведения квадратного метра стены потребуется 18 блоков, кубического метра – 40 блоков.

Цена

196. 4

за шт.

Цена

239.87

за шт.

Цена

202.5

за шт.

Цены за блоки указаны с доставкой по Московской области в объеме полной автомашины.

Основные характеристики:

Распространенные конструкции стен с использованием блока толщиной 44 см

фасад из облицовочного кирпича

фасад из штукатурки

система утепления фасада LobaTherm

с облицовочной плиткой

Пример готового комплекта материалов при использовании блоков Porotherm

Керамические блоки используют для возведения наружных и внутренних стен. Толщина стены из блоков 38го формата составит 380 мм. Благодаря крупному размеру и пазогребневому соединению стены из этих блоков строятся быстро. Вертикальный шов не заполняется кладочным раствором, что снижает его расход в несколько раз.

Для возведения квадратного метра стены потребуется 18 блоков, кубического метра – 46 блоков.

Цена

171.9
за шт.

Цена

207.41

за шт.

Цена

169.3

за шт.

Цена

175.6

за шт.

Цены за блоки указаны с доставкой по Московской области в объеме полной автомашины.

Основные характеристики:

Распространенные конструкции стен с использованием блока толщиной 38 см

фасад из облицовочного кирпича с утеплением

фасад из штукатурки с утеплением

система утепления фасада LobaTherm

с облицовочной плиткой

Пример готового комплекта материалов при использовании блоков Porotherm

Крупноформатный керамический поризованный блок 25 применяется для возведения несущих наружных стен с дополнительным утеплением и несущих внутренних стен.

Цена

175.1
за шт.

Цены за блоки указаны с доставкой по Московской области в объеме полной автомашины.

Крупноформатные керамические поризованные блоки Porotherm 20 предназначены для заполнения проемов в монолитно-каркасных зданиях.

Цены за блоки указаны с доставкой по Московской области в объеме полной автомашины.

Вам также могут понадобиться

Доборные блоки – это системное решение для строительства стен. Использование половинок позволяет сократить время выполнения монтажных работ, обойти сложные узлы дверных и оконных проемов, снизить количество распила.

Перегородочные блоки размером 6 см и 12 см используются для однорядной кладки межкомнатных перегородок. Материал обладает хорошей звукоизоляцией, на него можно крепить любые навесные элементы.

Блок доборный

Цена

356 
за шт.

Блок доборный

Цена

305 
за шт.

Блок доборный

Цена

264 
за шт.

Блок угловой

Цена от

254 
за шт.

Перегородочный блок

Цена от

70 
за шт.

Перемычки

Цена от

384 
за шт.

Цена от

10 
за шт.

Цена от

1157 
за шт.

Цена

5939 
за рул.

Цена от

3247 
за шт.

Цена от

477 
за шт.

Цена

418 
за шт.

Цена

374 
за шт.

О блоках

Керамические блоки – прочный, легкий, современный материал для строительства стен. В последнее время крупный формат стеновых материалов становится наиболее востребованным: он удобен для перевозки, его использование увеличивает скорость строительства, поризованная структура улучшает тепловые характеристики стеновой конструкции, а меньшее количество швов уменьшает потери тепла.

Поризованные блоки производятся путем обжига глины, вертикальные замки делаются в виде пазогребневых соединений, что позволяет быстро собирать стены, как конструктор.

Тепловые характеристики позволяют использовать в конструкции стены блоки форматом 51 см, 44 см и 38 Thermo без применения фасадного утеплителя.

В ассортименте фирмы УНИКМА блоки ведущих производителей крупноформатной керамики – Porotherm заводов Wienerberger в Кипрево и Куркачах, блоки ЛСР и Braer.

Это ведущие заводы по производству поризованной керамики, можно быть уверенными в качестве и соблюдении всех технологий при изготовлении.

Материал отвечает всем строительным нормам по прочности, теплопроводности и морозостойкости.

Восемь основных преимуществ керамических поризованных блоков:

Низкая теплопроводность. В доме из поризованной керамики комфортно жить – зимой стены будут накапливать и сохранять тепло, а летом будет прохладно.

Скорость возведения стен. Благодаря крупному формату и небольшому весу блоки легко монтировать, один блок заменяет до 14 кирпичей в кладке. Дом собирается, как конструктор. Небольшой вес блоков позволяет снизить нагрузку на фундамент.

Звукоизоляция. В доме будет тихо, пустотелая конструкция способствует высокой звукоизоляции. Уровень звукоизоляции стены из керамических блоков составляет порядка 55 децибелов. Этого достаточно, чтобы надежно защитить дом от лишних звуков с улицы и внутри помещения – громких разговоров или шума от проходящей рядом дороги.

Здоровый микроклимат в доме. Отличная аккумулирующая способность и высокая паропроницаемость блоков обеспечивают сбалансированную влажность воздуха в помещении, а также снижают риск появления плесени и грибков, вредных для здоровья.

Отделочные работы сразу после завершения строительства. Из-за низкой остаточной влажности блоки не подвержены усадке, что позволяет приступать к отделочным работам сразу же после завершения строительства дома.

Широкой выбор форматов. Большая линейка размеров позволяет монтировать любые конструкции с любым типом облицовочного материала. За счет пазогребневого соединения блоки не заполняются раствором в вертикальном шве, поэтому и самого раствора понадобится меньше.

Стены выдержат любой вес. Стены из блоков позволяют крепить на них что угодно. От картин и светильников до кухонной мебели, дверных и оконных рам и отопительных радиаторов.

Экономия на отделочных материалах. Отличная геометрия блоков дает ощутимую экономию на штукатурке при выравнивании стен.

Если вы делаете выбор в пользу крупноформатных блоков, следует обратить внимание на особенности транспортировки и разгрузки. Материал достаточно хрупкий, перевозку и разгрузочные работы нужно проводить с осторожностью. Подробнее об этом мы рассказываем на вкладке Доставка.

Следует внимательно подойти к поиску и выбору строителей-каменщиков, которые будут монтировать стены. Хороший материал важно не испортить, соблюсти технологии и инструкции, правильно отработать сложные узлы конструкции. Выбирайте строителя тщательно, если нужно – мы вам поможем. У нас есть проверенные партнеры.

Газобетон и поризованные блоки

Поризованная керамика и газобетон – это самые популярные современные материалы для стен. Расскажем немного об их потребительских свойствах.

Тепло

Основной вопрос, который мы слышим от наших заказчиков, выбирающих между двумя материалами – а какой теплее?

По номинальным показателям газобетон – самый теплый стеновой материал, низкие показатели теплопроводности достигаются за счет мелкопористой ячеистой структуры. При возведении стен производители рекомендуют использовать блоки толщиной 37,5 см и выше вообще без какого-либо дополнительного утепления.

У керамического блока показатели чуть слабее, без дополнительного утепления устанавливают блоки форматом 44 и 51 см. У некоторых производителей есть еще супертеплый блок 38 Thermo, по тепловым характеристикам аналогичный конструкциям, смонтированным из 44 блока. Его тоже можно сразу облицовывать.

Газобетон мало накапливает в себе тепло, поэтому дом из газобетона относительно быстро прогревается, но также быстро и остывает, если отсутствует источник тепла. Дом из поризованной керамики напротив – дольше будет прогреваться, а потом долго отдавать тепло, так называемый эффект русской печи.

Нужно отметить, что все эти показатели замеряются в сухом, условно идеальном состоянии, в реальной эксплуатации на энергоэффективность влияют разные температурные и влажностные факторы. Газобетон способен впитывать в себя влагу, что приводит к потере прочности и теплоизоляционных свойств – блоки нужно обрабатывать грунтами с гидрофобизирующими добавками. А высокие тепловые показатели поризованной керамики в конструкции стен достигаются при условии их двухстороннего оштукатуривания.

Если хочется быть совершенно уверенным – можно применить слой фасадного утеплителя. Это немного увеличивает бюджет стройки, но гарантирует последующее снижение расходов на отопление, что при текущих тарифах может составлять довольно серьезную сумму.

Долговечность

Керамические блоки изготавливаются в России около 15-20 лет, а в Европе давно применяются в строительстве и считаются одним из самых надежных строительных материалов. Блоки изготавливаются из натуральных компонентов; глина – природный безопасный материал. При правильном монтаже всей системы служить будут очень долго.

Ячеистый бетон – довольно молодой материал, массово применяться стал в 80-е годы, но при этом состав и технология с тех пор сильно изменились. Сейчас для получения мелких пор используют цемент, известь и алюминиевую пасту.

Поризованные блоки сложнее в производстве, где все завязано на глиняном сырье, поэтому производителей в России не так много. Качество ведущих заводов понятно, оно достаточно высокое, гарантийная история поставщиков тоже уже известна.

Газобетон сделать существенно проще (не говоря про пенобетон, который можно изготавливать в кустарных условиях). Соответственно, в России гораздо больше заводов и производственных линий и качество продукции с этих заводов тоже разное. Поэтому при принятии решения мы рекомендуем покупать блоки крупных известных производителей.

Цены

Цены – это, конечно, один из основных важных вопросов для наших заказчиков. По нашему опыту, заказчики часто уже сразу знают, из какого материала они хотят строить стены. Многие признают, например, только керамику как надежный и натуральный стеновой материал, и это реально подтверждается последующим комфортом проживания в таких домах.

Приведем сравнительные таблицы по материалам, в которых мы учитываем непосредственно сам стеновой материал разной толщины и разных производителей, а также расход клея или раствора для его возведения.

Сравнение цен кв.м. блоков Porotherm

_Цена за кв. м. (руб)

2506

2566

2636

3024

Цены указаны на 25.02.20.
Цена включает в себя стоимость основного материала и раствора/клея, необходимого для его монтажа.

Сравнение цен кв.м. газобетона плотностью D400

__Цена за кв. м. (руб)
Bonolit	375 мм	1556
Bonolit	500 мм	2046
YTONG	375 мм	1895
YTONG	500 мм	2507
Калужский газобетон	375 мм	1621
Калужский газобетон	500 мм	м. (руб)»>2132

Цены указаны на 25.02.20.
Цена включает в себя стоимость основного материала и раствора/клея, необходимого для его монтажа.

Цена за квадратный метр поризованной керамики выше, чем газобетона. Однако если считать расходы на строительство в целом, то ценовое отличие между этими материалами нивелируется. По исследованиям наших партнеров, разница в стоимости дома под отделку из керамического блока в сравнении с газобетоном (при прочих равных) составит ориентировочно 5% при более высоких эксплуатационных качествах.

Эксплуатация

Газобетон легко обрабатывается любым режущим инструментом как ручным, так и электрическим. Можно легко проштробить стену для укладки электропроводки или провести подготовку под электрические точки – розетки, выключатели, а также создать интерьеры любой сложности.
Ячеистый бетон можно резать, создавая конструкции сложной конфигурации.

С поризованной керамикой сложнее, она имеет внутри пустоты, которые ограничивают возможности по ее резке или штробе. Для того, чтобы выполнить крепеж, нужно будет использовать специальные химические анкера.

Доставка поризованных блоков

Условия доставки

Керамические блоки отгружаются напрямую с заводов производителей. Также мы предлагаем нашим клиентам воспользоваться автомобилями с краном-манипулятром для разгрузки блоков на объекте во время доставки, если нет возможности или времени заказать кран для разгрузки.

Сроки поставки

В случае если продукция есть в наличии на складе завода-изготовителя, срок поставки с момента оплаты составляет 3-5 рабочих дней. На один объект, как правило, в день поставляется 2-3 автомашины. Оплатить можно как в наших офисах обслуживания, так и дистанционно – через электронные сервисы Сбербанка, а также через наш сайт.

Транспортировка, выгрузка и хранение теплой керамики

Существует несколько правил для верной транспортировки, выгрузки и хранения теплой керамики. Соблюдение этих правил поможет избежать боя продукции и сохранит блок.

Блок поставляется уложенным на деревянный щитовой поддон размером метр на метр, обтянутый термоусадочной пленкой. Такой вид упаковки позволяет максимально сохранить товарный вид изделия во время длительной перевозки на объект.

Мы обращаем особое внимание на перевозку керамических блоков, так как при ненадлежащей транспортировке возможен бой продукции.

Фирма УНИКМА тщательным образом следит за состоянием автопарка, отправляя для транспортировки данного материала автомобили на пневмоподвесках,
и мы с гордостью можем сообщить, что за прошлый год не было ни одной рекламации по бою керамических блоков, опозданию или срыву доставки.

При заказе доставки у нас вы можете выбрать как 12,5 или 13,5-метровые фуры, манипуляторы, так и небольшие 5-тонники для довоза материала.

Цена доставки керамических блоков рассчитывается менеджерами всегда индивидуально, так как зависит от выбранного типа авто, веса заказа и места доставки.

• Разгрузку поддонов с керамическими камнями или сухими смесями нужно осуществлять на заранее подготовленную, горизонтальную, ровную поверхность с небольшим уклоном и хорошим водоотводом.

• Разгрузка керамических камней или сухих смесей сбрасыванием запрещена.

• Перед разгрузкой на площадке необходимо установить так называемые лаги, при опирании поддонов на которые будет создаваться вентиляционное пространство между землей и нижним рядом керамических камней или сухих смесей.

• Хранение керамических камней или сухих смесей в поддонах на не специально обустроенных асфальтированных площадках и не асфальтированных площадках допускается в сплошных штабелях только в один ярус.

• Во избежание парникового эффекта и проникновения капиллярной влаги не допускается хранение поддонов с керамическими камнями или сухими смесями на открытом неподготовленном грунте.

В процессе кладки при перерывах и на ночь необходимо закрывать верхнюю поверхность стен и подоконников влагонепроницаемыми покрытиями, которые будут защищать кладку от попадания осадков внутрь пустот.

Расчет и монтаж

Расчет любого материала нужно доверять профессионалам.
Мы гордимся высокопрофессиональной командой инженеров-расчетчиков, работающей в фирме УНИКМА, и можем предложить рассчитать необходимое количество материала по проекту здания или по эскизу заказчика.

Для расчета необходимо предоставить проект дома или эскиз с указанием всех размеров удобным для вас способом:

заполнив электронную форму на странице Расчет кровли и фасадов;

отправить письмо на [email protected];

в ближайшем центре обслуживания.

Для уточнения информации можно воспользоваться формой заказа обратного звонка.

Вам перезвонят наши специалисты и проконсультируют.

Если у вас еще нет строителя

мы предлагаем два способа поиска подходящей строительной организации:

самостоятельно выбрать строителя из списка, который доступен по ссылке. Количество строителей определяете вы сами.

отправить заявку всем строителям по выбранной специализации. В течение 24 часов с вами свяжется не более трех строителей. Специально выделенный сотрудник фирмы УНИКМА контролирует все заявки и поможет при возникновении трудностей.

Наши строители – это выбранные нами строительные организации, которые:

занимаются строительством не менее 5 лет;

являются нашими постоянными клиентами;

подтверждают качество своей работы положительными отзывами заказчиков.

Наш сервис по подбору строителей работает уже около 10 лет. Все это время нашей целью было и остается стремление помочь нашим клиентам купить хороший материал и правильно смонтировать его на их доме. Подробнее на специальной странице сервиса.

Получить полную информацию по характеристикам керамических блоков и ознакомиться с инструкциями по монтажу вы можете в документации от наших поставщиков:

Остались вопросы? Обращайтесь любым удобным способом.

(PDF) Изготовление пористого материала на основе геополимера для улучшения водопоглощения и удержания воды в строительных материалах: обзор

2

1234567890

Международная конференция по инновационным исследованиям — ICIR EUROINVENT 2017 IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 209 (2017) 012004 doi: 10.1088 / 1757-899X / 209/1/012004

Пористая керамика привлекла многих исследователей к созданию свойств для строительной отрасли.

Пористая керамика находит множество новых применений в промышленных областях, однако, поскольку пористость керамического материала

может быть расположена четко определенным и однородным образом или неоднородно с другой стороны,

, с другой стороны, предлагает керамический материал много специальные характеристики, варьирующиеся от увеличенной площади поверхности

до проницаемости, до контроля теплопереноса внутри конструкции, до максимального

соотношения прочности и плотности.Материалы с заданной пористостью демонстрируют особые свойства и особенности

, которые обычно не могут быть достигнуты с помощью их обычных плотных аналогов [2]. Вода

абсорбция и удержание пористой керамики в качестве строительных материалов характеризуется своей

стойкостью, теплоизоляцией и удержанием воды. В то время как водоудерживающие свойства образцов

зависят от размера их пор, более крупные размеры обеспечивают как более высокое водопоглощение, так и скорость выделения воды

[4,5,6].

В последнее время многие исследователи сообщили о технологии изготовления пористой керамики из

промышленных отходов, таких как низкосортный диоксид кремния, стекло и отходы оксида алюминия. В этой технике формование

не зависит от пластичности сырья. Таким образом, процесс потока и процесс затвердевания

можно разделить, и контроль пористости становится простым. Кроме того, можно изменять различные характеристики

на основе пор [1].Разработка новых технологий для переработки и преобразования

отходов в материалы многократного использования имеет важное значение для защиты окружающей среды и устойчивого

улучшения нашего общества [5].

2. Пористый геополимер

Геополимер представляет собой неорганический полимерный композит, который имеет потенциально устойчивый строительный материал

из-за его меньшего количества энергии и углеродного следа по сравнению с материалами на основе портландцемента [7].

Известно, что микроструктура и механические свойства сильно зависят от химического состава

исходных материалов [2,5,6].Геополимеры демонстрируют широкий спектр свойств и характеристик

, включая высокую прочность на сжатие, низкую усадку, высокую термостойкость [8]

, кислотостойкость и огнестойкость [9, 10], и, по-видимому, являются желательной альтернативой обычному портландцементу.

и экологически устойчивые характеристики [10,11]. Кроме того, выбросы CO2 от производства

геополимера на основе летучей золы как минимум на 80% меньше по сравнению с производством обычного портландцемента

[11,12].

Ранее было проведено много работ [13-17] по геополимерам на основе летучей золы, и

получили некоторые достижения. Однако почти все эти литературные источники сосредоточены на влиянии некоторых параметров

на прочность на сжатие геополимеров, и несколько исследований уделяют особое внимание добавлению пенообразователя

в полимерные пасты для производства пористых геополимерных материалов и принимают теплопроводность

их во внимание.В данном исследовании h3O2 был добавлен к полимерным пастам

для получения пористых геополимерных материалов путем разложения h3O2 в щелочной среде

перед бетонированием паст. Принимая во внимание тот факт, что широко используемые сегодня органические теплоизоляционные материалы

являются горючими, а неорганические теплоизоляционные материалы

требуют сложных условий обработки и высокой температуры спекания, что является важным компонентом стоимости производства,

пористая летучая зола Геополимерный материал, синтезированный в этом исследовании, имеет хороший потенциал применения

в качестве теплоизоляционного материала в некоторых ситуациях.

2.1. Морфология пор пористого геополимера

На основании исследования, проведенного Джунцзе Фэном, на рисунке 1 представлены фотографии поверхностей излома

образцов, отвержденных при различных температурах с различным количеством натриевого жидкого стекла и добавленного h3O2

[18].

Можно ясно понять, что увеличение количества натриевого жидкого стекла увеличивает размер пор

образцов. Кроме того, при добавлении избыточного жидкого стекла 5 разложение h3O2 происходит интенсивно, и некоторые макропоры остаются внутри образца, что неблагоприятно.

Сравнивая фотографии (d), (e) и (f), легко прийти к выводу, что увеличение дозировки

h3O2 может также увеличить размер пор из-за непрерывного разложения h3O2.

Связанная пористая гидроксиапатитовая керамика для инженерии костной ткани

J R Soc Interface. 6 июня 2009 г .; 6 (Дополнение 3): S341 – S348.

Отделение ортопедической хирургии, Высшая школа медицины Университета Осаки, 2-2 Ямадаока, Суита 565-0871, Япония

Поступило 11 ноября 2008 г .; Пересмотрено 27 ноября 2008 г .; Принята в печать 28 ноября 2008 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Несколько пористых керамик на основе гидроксиапатита (ГА) кальция клинически использовались в качестве заменителей кости, но большинство из них имели мало межпоровых соединений, что приводило к патологическому перелому, вероятно, из-за плохого формирования кости внутри заменителя. Недавно мы разработали полностью взаимосвязанную пористую ГА керамику (IP-CHA), применив технику «пено-гель». IP-CHA имел трехмерную структуру со сферическими порами одинакового размера (в среднем 150 мкм, пористость 75%), которые были соединены между собой оконными отверстиями (средний диаметр 40 мкм), а также демонстрировал адекватную прочность на сжатие (10– 12 МПа).В экспериментах на животных IP-CHA показал превосходную остеокондукцию, при этом большая часть пор была заполнена вновь сформированной костью. Взаимосвязанная пористая структура облегчает инженерию костной ткани, позволяя вводить в поры мезенхимные клетки, остеотропные агенты, такие как костный морфогенетический белок или сосудистую сеть. Клинически мы применили IP-CHA для лечения различных костных дефектов в ортопедической хирургии, а рентгенографические исследования показали, что трансплантированный IP-CHA приобретает рентгеноконтрастность быстрее, чем синтетический HA в клиническом использовании ранее.Мы рассматриваем накопленные данные по инженерии костной ткани с использованием нового каркаса и по клиническому применению в ортопедии.

Ключевые слова: кость, керамика, гидроксиапатит, тканевая инженерия, мезенхимальные клетки

1. Введение

Когда костные трансплантаты требуются для устранения костных дефектов в ортопедической хирургии, аутогенная костная пластика является золотым стандартом из-за ее очевидных преимуществ в остеогенный потенциал, механические свойства и отсутствие неблагоприятного иммунологического ответа.С другой стороны, аутогенная костная пластика имеет некоторые ограничения, такие как необходимость дополнительной хирургической операции для забора, наличие трансплантатов достаточного размера и формы и риск заболеваемости на донорском участке (Banwart et al . 1995; Arrington ). и др., , 1996), которые могут включать длительную боль, перелом, повреждение нервов и инфекцию. Хотя аллогенная кость широко используется в США, в Японии ее использование весьма ограничено, составляя всего 3% процедур (Prolo & Rodrigo 1985), предположительно из-за религиозных трудностей с использованием тканей других людей или трупов, поскольку а также отсутствие хорошо организованной системы банка тканей.Кроме того, аллотрансплантат несет в себе риск передачи скрытого заболевания или иммунного ответа хозяина, который иногда может привести к полной резорбции трансплантата. Поэтому в качестве заменителей костей были разработаны многие виды биоматериалов, такие как гидроксиапатит (ГА), оксид алюминия, диоксид циркония, биостекло, полимеры, металл, а также органические или неорганические заменители костей (Sartoris et al .1986; Bucholz et al 1987; Fujibayashi et al .2003; Nishikawa & Ohgushi 2004).

Керамика

HA широко используется в качестве заменителя костных трансплантатов (Holmes и др. , 1987; Bucholz и др. , 1989), поскольку кристаллическая фаза натуральной кости подобна HA. С 1980-х годов блоки и гранулы пористой кальциевой керамики ГК (КГА) использовались в ортопедической, стоматологической или черепно-лицевой хирургии (Uchida et al .1990; Yoshikawa & Uchida 1999; Matsumine et al .2004). Однако имеется немного сообщений, указывающих на то, что поры имплантированного СНА полностью заполнены новообразованной костью хозяина (Nakasa et al .2005), вероятно, из-за замкнутой структуры этих ЦГА с небольшим количеством межпоровых связей (Ayers и др. . 1998).

Таким образом, долгое время ожидалось развитие пористого КГА с межпоровыми соединениями адекватного диаметра, а также адекватной прочности в качестве идеального заменителя кости (Рой и др. . 2003; Саймон и др. . 2003, 2007, 2008) . Недавно мы разработали полностью взаимосвязанную пористую ГА керамику (IP-CHA; пористость 75%, средний размер пор 150 мкм и средний размер межсоединений 40 мкм), применив технику «пена-гель», сшивающую полимеризацию, которая желатинизируется через пенообразную суспензию в момент (Тамай и др. .2002). Взаимосвязанная пористая структура облегчает инженерию костной ткани, позволяя вводить мезенхимные клетки, остеотропные агенты или сосудистую сеть в поры. В этом обзоре мы сообщаем о новой системе инженерии костной ткани с использованием IP-CHA, предварительном клиническом результате у пациентов, получавших IP-CHA, и новом клиническом испытании с использованием предварительно изготовленных IP-CHA в ортопедической хирургии.

2. Обычная гидроксиапатитовая керамика в Японии

Кристаллическая фаза натуральной кости — это в основном HA, а керамика HA широко используется в качестве заменителя в костных трансплантатах.Керамика бывает плотной или пористой, а форма — гранулированная или блочная. Доступны поры разного размера, пористости и прочности. Здесь мы описываем четыре типа традиционной HA (первое поколение), которые использовались в клинической практике.

1. BONEFIL ( Mitsubishi Materials Corporation ). Керамика представляет собой пористые блоки и пористые гранулы и чаще всего используется в ортопедии. Температура спекания составляет 900 ° C, а предел прочности при сжатии составляет от 15 МПа / 2 до 3 МПа.Форма пор губчатая, размер пор 200–300 мкм. Степень пористости 60–70%.

2. BONETITE ( Mitsubishi Materials Corporation ). Керамика представляет собой пористые блоки и плотные гранулы и чаще всего используется в стоматологической хирургии. Температура спекания 1200 ° C. Форма пор — губчатая, размер пор 200 мкм. Степень пористости 70 процентов.

3. BONECERAM ( Sumitomo Osaka Cement Co.Ltd ). Пористые блоки и пористые гранулы керамики доступны как BONECERAM-P. Температура спекания 1150 ° C. Прочность на сжатие составляет 44,1–68,6 МПа, а на изгиб — 12,7–19,6 МПа. Форма пор — сферическая, размер пор 50–300 мкм. Степень пористости 35–48%. Плотные блочные виды керамики, обладающие высокой механической прочностью, доступны как BONECERAM-K. Температура спекания 1150 ° C. Прочность на изгиб более 58,8 МПа.

4. APACERAM ( PENTAX Corporation ).Керамика бывает как плотной, так и пористой. Пористая керамика имеет пористость 15–60%. Температура спекания 1200 ° C. Прочность на сжатие и изгиб варьируется от 16 до 250 МПа и от 8 до 47 МПа соответственно. Лучшие механические свойства связаны с уменьшением степени пористости. Форма пор — сферическая. Структура пор представляет собой взаимосвязанную бимодальную конфигурацию пор, состоящую из комбинации макропор 300 мкм и микропор 2 мкм. Плотный ГА имеет степень пористости менее 0.8 процентов. Температура спекания 1050 ° С. Прочность на сжатие и изгиб составляет 750 и 210 МПа соответственно. Клиническое применение началось в 1985 году, и с тех пор керамика APACERAM (специально разработанная пористая пластина) была использована в краниопластике примерно в 5000 клинических случаях. Количество клинических случаев, связанных с операциями на позвоночнике и ЛОР-хирургами с применением заменителей слуховых косточек, составляет 70 000 и 20 000 соответственно.

Все четыре вида керамики HA не имеют эффективных межпоровых соединений и практически не рассасываются.

3. Связанная пористая гидроксиапатитовая керамика

Обычный метод, используемый для производства синтетической пористой ГА керамики, заключается в спекании суспензии ГА, смешанной с шариками органического полимера (Uchida и др. , 1984). Полимерные шарики плавятся и испаряются в процессе спекания, в конечном итоге оставляя поры в керамическом материале. Однако поры, полученные в результате этого метода, имеют неправильный размер и форму и не полностью взаимосвязаны друг с другом. Совместно с Covalent Materials Corporation, MMT Co.Ltd и Национальным институтом материаловедения, Центр биоматериалов, мы разработали IP-CHA (пористость 75%, средний размер пор 150 мкм и средний размер межпоровых соединений 40 мкм), применив технику пено-гель (; Tamai et al .2002. ). Этот подход включает стадию сшивающей полимеризации, которая быстро желатинизирует пеноподобную суспензию CHA, тем самым способствуя образованию взаимосвязанной пористой структуры. Вкратце новый метод заключается в следующем. (i) Приготовление суспензии: суспензию готовили путем смешивания HA (60 мас.%) со сшивающим субстратом (полиэтиленимин, 40 мас.%).(ii) Вспенивание и желатинизация: суспензию смешивали со вспенивающим агентом (полиоксиэтиленлауриловый эфир, 1 мас.%) и перемешивали до тех пор, пока смесь не приобрела пенистый вид. Размер пор контролировали, регулируя время перемешивания. (iii) Желатинизация: для желатинизации вспененной суспензии добавляли другой водорастворимый сшивающий агент (полифункциональное эпоксидное соединение) и смесь разливали в форму. Пористая структура стабилизировалась менее чем за 30 мин. Пенистый гель ГК извлекали из формы, сушили и спекали при 1200 ° C.

Связанная пористая ГА керамика (IP-CHA). ( a ) Макроскопические изображения IP-CHA. Материалы были произведены Covalent Materials Corporation. ( b ) СЭМ-изображение микроструктуры IP-CHA. Сферические поры (диаметром 100–200 мкм) разделены тонкими стенками и соединены между собой промежуточными порами (диаметром 10–80 мкм).

Анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) показал, что большинство пор IP-CHA были сферическими, одинаковыми по размеру, примерно 100–200 мкм в диаметре, и демонстрировали однородные соединения друг с другом.Поверхность стенки IP-CHA была очень гладкой, а частицы HA были выровнены близко друг к другу и плотно связаны.

Большинство межпоровых соединений имеют диаметр от 10 до 80 мкм с максимальным пиком примерно 40 мкм, что теоретически допускает миграцию клеток или проникновение в ткань от поры к поре (Steinkamp et al .1976). На межпоровые соединения размером более 10 мкм приходится до 91% общей пористости IP-CHA. Расчетная доступная пористость, пропорциональный объем пор в материале, которые были соединены межпоровыми соединениями диаметром более 10 мкм, составила 73.4% (общая пористость) × 0,91 = 67,1%. Прочность на сжатие составляла 12 МПа, а прочность на сжатие губчатой ​​кости — 1–12 МПа (Martin et al . 1993).

4. Остеокондукция

in vivo

Известно, что макропористость влияет на биологические свойства фосфата кальция in vivo . Холмс и др. . (1988) сообщили, что поры диаметром приблизительно 100 мкм могут обеспечить основу для роста кости в пору, которая затем легко васкуляризируется.Большинство пор IP-CHA достаточно велики, чтобы соответствовать этим критериям, и, что более важно, поры полностью взаимосвязаны и с большей вероятностью допускают прорастание кости. Цилиндрические блоки (диаметром 6 мм) из IP-CHA были имплантированы в мыщелок бедренной кости кролика, и прорастание кости было проанализировано гистологически (Tamai et al .2002; Myoui et al .2004; Yoshikawa & Myoui 2005). В течение шести недель после имплантации IP-CHA зрелое врастание кости наблюдалось в большинстве пор по всему блоку.В порах наблюдали образование костного мозга через межпоровые соединения с остеобластическим обрамлением и сосудами (). Мы также исследовали последовательное изменение прочности на сжатие IP-CHA, имплантированного в мыщелок бедренной кости кролика. Начальная прочность на сжатие IP-CHA составляла примерно 10–12 МПа. Имплантированный IP-CHA неуклонно увеличивал свою прочность на сжатие до девяти недель после имплантации, наконец, достигнув значения примерно 30 МПа (Tamai et al .2002).

Образование новой кости в IP-CHA мыщелка бедренной кости кролика (окрашивание HE × 100). ( a ) Большая часть пор была заполнена вновь сформированной костью через 2 недели, а ( b ) образование костного мозга было обнаружено через 6 недель. ( c ) Напротив, образование кости не наблюдалось в контрольной группе (обычная ГК без межпоровых соединений).

Недавно, чтобы усилить его первоначальную механическую прочность, мы разработали новый композит с твердой формой ГА.показаны макроскопические и микроскопические изображения твердого / взаимосвязанного пористого композита ГА (Kaito et al .2006). Механическая прочность твердой части составляет 550–570 МПа, таким образом, твердая часть может соответствовать кортикальной кости, а пористая часть — губчатой ​​кости. Мы сконструировали имплант и использовали модель поясничного межтелового слияния собак, чтобы оценить костную проводимость имплантата и его эффективность для сращения костей. Через шесть месяцев после операции имплант показал почти такую ​​же эффективность при костном сращении, что и трансплантаты подвздошной кости.Более того, поры пористой части имплантата были полностью заполнены вновь образованными клетками кости и костного мозга (Kaito et al . 2006).

( a ) Макроскопические и ( b ) микроскопические (SEM) изображения твердого / взаимосвязанного пористого композита ГА. Механическая прочность твердого тела и пористой части составляет 550–570 и 10–12 МПа соответственно.

5. Клиническое применение в ортопедической хирургии

HA — полезный материал для заполнения костных дефектов при лечении доброкачественных опухолей костей из-за его биосовместимости, остеокондукции и удобства, и он устраняет необходимость в дополнительной операции по извлечению аутотрансплантата, как мы сообщали ранее (Uchida и др. .1990; Йошикава и Учида 1999; Мацумин и др. . 2004 г.). Однако в качестве позднего осложнения были зарегистрированы патологические переломы участков имплантации (Yoshikawa & Uchida 1999; Matsumine et al .2004). Вероятно, это связано с плохим врастанием кости в материал в результате плохого внедрения материала в кость-хозяин. Мы применили IP-CHA в качестве заменителя кости для лечения 59 пациентов с доброкачественными опухолями костей в Университетской больнице Осаки и связанных с ней больницах.Средний возраст пациентов составил 32 года (от 5 до 75 лет). Опухоли были локализованы в верхних конечностях у 25 пациентов, в нижних конечностях у 27 и в тазу у 7. Средний период наблюдения составил 46 месяцев (от 32 до 60 месяцев). После адекватного удаления опухолей блоки и / или гранулы IP-CHA диаметром 2–5 мм использовались для заполнения костных дефектов. Мы также использовали IP-CHA для заполнения 12 кистозных очагов ревматоидного артрита (Shi et al .2006). Ни у одного из пациентов не было никаких признаков воспалительной реакции, отторжения, инфекции или отклонений в анализах крови.На основании рентгенологических исследований в течение периода наблюдения патологического перелома или деформации в месте имплантации не наблюдалось. Периодически проводились рентгенографические исследования, которые показали, что рентгенопрозрачная линия между имплантированным IP-CHA и костью хозяина имеет тенденцию к уменьшению со временем после операции и в конечном итоге исчезла (). Рентгенографическая плотность в месте имплантации со временем увеличивалась, и казалось, что гранулы IP-CHA сливаются друг с другом, в конечном итоге образуя плотную рентгеноконтрастную тень.Интересно, что продольный рост кости не нарушался даже при имплантации IP-CHA в непосредственной близости от пластинки роста детей (). МРТ с усилением гадолиния показала усиление кольца на периферии имплантата (данные не показаны), а область с усилением продвинулась к центру имплантата, что указывает на то, что регенерация кости с кровоснабжением может происходить в пределах IP-CHA.

Клиническое применение IP-CHA в лечении пациентов с опухолями костей. Энхондрома средней фаланги, мужчина 28 лет.По мере увеличения рентгеноплотности пораженная кость была реконструирована, и обширная деформация исправилась самостоятельно. ( a ) Сразу после операции, ( b ) через 3 месяца после операции, ( c ) через 6 месяцев после операции, ( d ) через 12 месяцев после операции и ( e ) через 27 месяцев после операции.

Клиническое применение IP-CHA в лечении пациентов с опухолями костей. Простая костная киста проксимального отдела большеберцовой кости, мальчик 5 лет. ( a ) до операции, ( b ) сразу после операции, ( c ) через 6 месяцев после операции и ( d ) через 36 месяцев после операции.

IP-CHA может быть предварительно изготовлен в определенных размерах и формах, чтобы соответствовать дефектам кости. Мы сделали это для изготовления имплантата, который был заранее спланирован и реконструирован с помощью системы автоматизированного проектирования / производства (CAD / CAM). Трехмерное изображение было реконструировано с использованием данных компьютерной томографии предполагаемого костного дефекта, и IP-CHA был изготовлен на трехмерном фрезерном станке (Roland DG, MDX-20;). Мы использовали заводские IP-CHA для лечения различных костных дефектов в ортопедической хирургии и получили удовлетворительный клинический результат.

Коррекционная остеотомия при неправильном переломе дистального отдела лучевой кости, женщина 48 лет. ( a ) Предоперационный рентгеновский снимок пораженной лучевой кости через шесть месяцев после перелома дистального отдела лучевой кости. ( b ) Сборный IP-CHA. Трехмерное изображение было реконструировано с использованием данных компьютерной томографии предполагаемого костного дефекта после коррекции, и IP-CHA был изготовлен на трехмерном фрезерном станке (Roland DG, MDX-20). ( c ) Послеоперационный рентгеновский снимок через год после операции.Смещение было удовлетворительно исправлено хирургическим вмешательством с использованием заводского изготовления IP-CHA и металлической пластины.

6. Инженерия костной ткани с помощью мезенхимальных стволовых клеток

IP-CHA может использоваться в качестве каркаса для клеточной инженерии костной ткани. Мы проверили эффективность IP-CHA с использованием модели подкожного введения на крысах Ohgushi & Caplan (1999). Клетки костного мозга собирали из бедренной кости крысы и культивировали в минимальной необходимой среде с добавлением 15% фетальной бычьей сыворотки.Диски IP-CHA ( R = 5 мм, h = 2 мм) вымачивали в суспензии клеток на ночь и затем культивировали в той же среде с β-глицерофосфатом, аскорбиновой кислотой и дексаметазоном в течение 14 дней. Затем диски имплантировали в подкожную ткань крыс и собирали в течение двух-восьми недель после имплантации. Все имплантаты показали формирование кости внутри поровых областей, о чем свидетельствуют декальцинированные гистологические срезы и изображения микрокомпьютерной томографии (Nishikawa et al .2004, 2005). Через восемь недель после имплантации был обнаружен обширный объем кости не только в областях поверхностных пор, но и в областях центральных пор имплантатов (). Комбинация IP-CHA и мезенхимальных клеток может быть использована в качестве отличного заменителя костного трансплантата из-за его механических свойств и способности образовывать костную ткань.

Инженерия костной ткани мезенхимальными стволовыми клетками (окрашивание НЕ × 40). ( a ) Через восемь недель после имплантации обширный объем кости был обнаружен не только в областях поверхностных пор, но также и в областях центральных пор IP-CHA.( b ) В контрольной группе (обычная ГК без межпоровых соединений) небольшое костное образование наблюдалось даже в областях поверхностных пор.

Недавно мы начали клиническое испытание комбинации IP-CHA и аутологичных мезенхимальных клеток для восстановления костной ткани и уже вылечили 10 пациентов.

Точная клиническая оценка необходима, но мы считаем, что инженерия костной ткани с помощью IP-CHA предлагает новые подходы к лечению пациентов, которым требуется реконструкция скелета.

7. Инженерия костной ткани с помощью костного морфогенетического белка

Костные морфогенетические белки (BMP) — это биологически активные молекулы, способные вызывать образование новой кости, и демонстрируют потенциал для клинического использования при восстановлении костных дефектов (Wozney & Rosen 1998; Nakase & Yoshikawa 2006 ). Однако идеальная система для доставки BMP, которая может усиливать их способность к образованию костной ткани и обеспечивать начальную механическую прочность и основу для прорастания кости, еще не разработана. Мы проанализировали эффективность IP-CHA в качестве системы доставки рекомбинантного человеческого BMP-2 (rhBMP-2).Мы объединили два биоматериала для создания системы носитель / каркас для rhBMP-2: IP-CHA и синтетический биоразлагаемый полимер, блок-сополимер поли-d, l-молочной кислоты и полиэтиленгликоля (PLA-PEG; Miyamoto et al . 1993; Сайто и др. .2001). Модель радиуса кролика использовали для оценки регенерирующей кость активности композита rhBMP-2 / PLA-PEG / IP-CHA. Все костные дефекты в группах, получавших 5 мкг rhBMP-2, были полностью зафиксированы с достаточной прочностью через восемь недель после имплантации (Kaito et al .2005; ). Используя эту систему каркаса-носителя, мы уменьшили количество rhBMP-2, необходимое для таких результатов, примерно до одной десятой от количества, необходимого в предыдущих исследованиях. Усиление костеобразования, вероятно, связано с превосходной остеокондукционной способностью IP-CHA и оптимальной системой доставки лекарств, обеспечиваемой PLA-PEG. Композит PLA-PEG / IP-CHA представляет собой превосходную систему доставки носителя / каркаса для rhBMP-2 и сильно способствует клиническому воздействию rhBMP-2 на регенерацию костной ткани.

Заживление костей с помощью IP-CHA в сочетании с BMP. ( a ) Отсутствие группы имплантатов через восемь недель после операции. Костеобразования не обнаружено. ( b ) Группа только IP-CHA через восемь недель после имплантации. Между IP-CHA и костью хозяина были четко видны рентгенопрозрачные линии. ( c ) Группа rhBMP-2 (5 мкг) / IP-CHA через восемь недель после имплантации. Костные сращения наблюдались в местах соединения, и радиоплотность IP-CHA увеличивалась.

8. Инженерия костной ткани путем изготовления сосудов. несколько сотен микрометров от источника питательных веществ.Скорость врастания новой кости в пористый материал зависит от сосудистой инвазии с поверхности имплантата, которая в больших имплантатах недостаточно высока для транспортировки питательных веществ к клеткам, трансплантированным в поры имплантата. Поэтому мы исследовали, увеличивает ли предварительное изготовление IP-CHA с сосудистым пучком инвазию сосудистой сети в поры через межпоровые соединения (Akita

et al .2004; Myoui et al .2004; Yoshikawa & Myoui 2005). Когда цилиндрический блок IP-CHA был предварительно изготовлен из поверхностных нижних эпигастральных сосудов крысы, сосудистая инвазия в порах увеличилась как по количеству, так и по размеру по сравнению с контролем, что привело к более обильному образованию волокнистой соединительной ткани.Наши результаты показывают, что введение сосудистого пучка в такие соединяющиеся пористые имплантаты в месте имплантации поддерживает инвазию сосудистой сети, что в конечном итоге может усилить врастание кости в имплантаты. Накаса и др. . (2005) сообщили, что предварительное изготовление васкуляризированного костного трансплантата с использованием комбинации фактора роста фибробластов-2 и имплантации сосудистого пучка в IP-CHA привело к удовлетворительному результату в реконструкции костных дефектов.

9. Применение для восстановления хряща и прикрепления сухожилия

Мы разработали новую технологию восстановления суставного хряща, состоящую из тройного композита из rhBMP-2, PLA-PEG и IP-CHA, чтобы вызвать регенерацию обеих субхондральных костей. и суставной хрящ (Tamai et al .2005). Дефекты хряща на всю толщину у кролика заполняли композитом rhBMP-2 (20 мкг) / PLA-PEG / IP-CHA. Через шесть недель субхондральные дефекты были полностью заживлены субхондральной костью и суставным хрящом, покрывающим кость. Регенерированный хрящ имел гиалиновый вид с столбчатой ​​организацией хондроцитов и зрелым матриксом. Новая бесклеточная технология, тройной композит rhBMP-2, PLA-PEG и IP-CHA, может означать новую разработку в области восстановления суставного хряща.Наша новая стратегия восстановления суставного хряща кажется уникальной по следующим трем причинам: (i) мы использовали аутогенные мезенхимальные клетки, эффективно рекрутированные из костного мозга, сильно активируя процесс регенерации субхондрального костного дефекта, (ii) непрерывные стимулы BMP, казалось, способствует как энергичной регенерации субхондральной кости, так и последующей хондроцитарной дифференцировке и продукции хрящевого матрикса на поверхности, что приводит к регенерации гиалинового хряща всего за три недели, и (iii) регенерированный хрящ демонстрирует почти идеальную латеральную интеграцию с окружающим хозяином хрящ, вероятно, потому что весь процесс регенерации в этой системе был in situ и эффективен, в отличие от системы культуры хондроцитов ex vivo .Ито и др. . (2008) сообщили, что костно-хрящевая пробка с использованием культивированных хондроцитов и цилиндрических пробок из IP-CHA была успешной при лечении костно-хрящевых дефектов на модели кролика. Ohmae и др. . также пытались улучшить прикрепление сухожилия к кости с помощью IP-CHA со стромальными клетками костного мозга на модели кролика и получили удовлетворительный результат (Omae et al . 2006, 2007).

10. Выводы

Пеногелевый метод — это инновационный метод, который создает трехмерную полностью взаимосвязанную пористую структуру в синтетической ГК керамике.Взаимосвязанная пористая структура способствует врастанию кости в материал и, в конечном итоге, приводит к хорошему встраиванию материала в кость-хозяин. Наше исследование показало, что IP-CHA продемонстрировал отличное прорастание костной ткани на животной модели и благоприятные характеристики при клиническом использовании. Мы считаем, что IP-CHA является отличным заменителем костной ткани для заполнения дефектов кости и должен рассматриваться как альтернатива аутогенной кости. Кроме того, IP-CHA, по-видимому, может служить хорошим каркасом для костной ткани, созданной на основе клеток или цитокинов.Фактически, мы добились успеха в инженерии костной ткани с использованием rhBMP-2, мезенхимальных клеток или сосудистой сети у животных. Синтетический каркас может быть предварительно изготовлен в определенных размерах и формах, соответствующих дефектам кости, и даже в композит с твердой формой ГК, чтобы усилить его первоначальную механическую прочность. IP-CHA теперь коммерчески доступен в Японии, и мы применили IP-CHA в качестве заменителя кости для лечения более 80 пациентов с доброкачественными опухолями костей или ревматоидным артритом и получили некоторые благоприятные клинические результаты.Недавно мы начали клиническое испытание комбинации IP-CHA и аутологичных мезенхимальных клеток для восстановления костной ткани. Необходимы дополнительные исследования на более крупных животных, включая собак или обезьян, и точная клиническая оценка, но мы считаем, что инженерия костной ткани с помощью IP-CHA предлагает новые подходы к лечению пациентов, которым требуется реконструкция скелета.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить доктора Кунио Такаока за его бесценный совет относительно инженерии костной ткани с использованием rhBMP-2 и доктора Хадзиме Огуши за его бесценный совет относительно инженерии костной ткани с использованием клеток костного мозга.Мы также благодарим Covalent Materials Corporation и MMT Co. Ltd за предоставленные материалы. Эта работа была частично поддержана грантами Организации по развитию новой энергетики и промышленных технологий (NEDO), Министерства здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии и Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии.

Footnotes

Один вклад из 10 в тематическое приложение «Японские биоматериалы».

Список литературы

• Акита С., Тамай Н., Myoui A., Nishikawa M., Kaito T., Takaoka K., Yoshikawa H. Интеграция сети капиллярных сосудов путем вставки сосудистой ножки усиливает костеобразование в тканевой костной ткани с использованием взаимосвязанной пористой гидроксиапатитовой керамики. Tissue Eng. 2004; 10: 789–795. DOI: 10,1089 / 1076327041348338. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Аррингтон Э.Д., Смит У.Д., Чемберс Х.Г., Бакнелл А.Л., Давино Н.А. Осложнения при заборе трансплантата из гребня подвздошной кости. Clin. Ортоп. 1996. 329: 300–309. DOI: 10.1097 / 00003086-199608000-00037. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Айерс Р.А., Симске С.Дж., Нунес С.Р., Вулфорд Л.М. Длительное врастание кости и остаточная микротвердость имплантатов из пористого блока гидроксиапатита у людей. J. Oral Maxillofac. Surg. 1998; 56: 1297–1301. DOI: 10.1016 / S0278-2391 (98)

-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

• Banwart J.C., Asher M.A., Hassanein R.S. Заболеваемость донорского участка забора трансплантата гребня подвздошной кости. Статистическая оценка. Позвоночник. 1995; 20: 1055–1060.DOI: 10.1097 / 00007632-199505000-00012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Бухольц Р.В., Карлтон А., Холмс Р.Э. Заменитель костного трансплантата на основе гидроксиапатита и трикальцийфосфата. Ортоп. Clin. North Am. 1987. 18: 323–334. [PubMed] [Google Scholar]
• Бухольц Р.В., Карлтон А., Холмс Р. Межпористый гидроксиапатит как заменитель костного трансплантата при переломах плато большеберцовой кости. Clin. Ортоп. 1989; 240: 53–62. [PubMed] [Google Scholar]
• Fujibayashi S., Kim H.M., Neo M., Uchida M., Кокубо Т., Накамура Т. Ремонт сегментарного дефекта длинной кости бедренной кости кролика с использованием биоактивного титанового цилиндрического сетчатого кейджа. Биоматериалы. 2003; 24: 3445–3451. DOI: 10.1016 / S0142-9612 (03) 00221-7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Холмс Р.Э., Бухольц Р.В., Муни В. Пористый гидроксиапатит как заменитель костного трансплантата при диафизарных дефектах: гистометрическое исследование. J. Orthop. Res. 1987. 5: 114–121. DOI: 10.1002 / jor.1100050114. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Холмс Р.Э., Уордроп Р.W., Wolford L.M. Гидроксилапатит как заменитель костного трансплантата в ортогнатической хирургии: гистологические и гистометрические данные. J. Oral Maxillofac. Surg. 1988. 46: 661–671. DOI: 10.1016 / 0278-2391 (88)

  -7. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

• Ито Й., Адачи Н., Накамаэ А., Янада С., Очи М. Трансплантация тканевой костно-хрящевой пробки с использованием культивированных хондроцитов и связанных между собой пористых керамических цилиндрических пробок из гидроксиапатита кальция в лечить костно-хрящевые дефекты на модели кролика.Артиф. Органы. 2008; 32: 36–44. [PubMed] [Google Scholar]
• Kaito T., Myoui A., Takaoka K., Saito N., Nishikawa M., Tamai N., Ohgushi H., Yoshikawa H. Повышение активности костного морфогенетического белка-2 в регенерации кости композитом PLA-PEG / гидроксиапатит. Биоматериалы. 2005; 26: 73–79. DOI: 10.1016 / j.biomaterials.2004.02.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Kaito T., Mukai Y., Nishikawa M., Ando W., Yoshikawa H., Myoui A. Двойной гидроксиапатитовый композит с пористой и твердой частями: экспериментальное исследование с использованием поясничного межтелового пространства у собак термоядерная модель.J. Biomed. Матер. Res. Б. 2006. 78: 378–384. DOI: 10.1002 / jbm.b.30498. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Мартин Р.Б., Чепмен М.В., Шарки Н.А., Зиссимос С.Л., Бэй Б., Шорс Э.С. Врастание кости и механические свойства кораллового гидроксиапатита через 1 год после имплантации. Биоматериалы. 1993; 14: 341–348. DOI: 10.1016 / 0142-9612 (93)

  -4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

• Matsumine A., Myoui A., Kusuzaki K., Araki N., Seto M., Yoshikawa H., Uchida A. Керамические имплантаты на основе гидроксиапатита кальция в хирургии опухолей костей.Долгосрочное последующее исследование. J. Bone Joint Surg. Br. 2004. 86: 719–725. DOI: 10.1302 / 0301-620X.86B5.14242. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Миямото С., Такаока К., Окада Т., Йошикава Х., Хашимото Дж., Сузуки С., Оно К. Блок-сополимер полимолочной кислоты и полиэтиленгликоля: новый биоразлагаемый синтетический носитель костного морфогенетического белка. Clin. Ортоп. 1993; 294: 333–343. [PubMed] [Google Scholar]
• Myoui A., Tamai N., Nishikawa M., Araki N., Nakase T., Akita S., Yoshikawa H.Трехмерно сконструированная гидроксиапатитовая керамика со взаимосвязанными порами в качестве заменителя кости и каркаса тканевой инженерии. В: Яшемски М.Дж., Трантоло Д.Д., Левандровски К.У., Хасирчи В., Альтобелли Д.Э., Уайз Д.Л., редакторы. Биоматериалы в ортопедии. Марсель Деккер; Нью-Йорк, Нью-Йорк: 2004. С. 287–300. [Google Scholar]
• Nakasa T., Ishida O., Sunagawa T., Nakamae A., Yasunaga Y., Agung M., Ochi M. Предварительное изготовление васкуляризированного костного трансплантата с использованием комбинации фактора роста фибробластов-2 и сосудистого пучка имплантация в новую взаимосвязанную пористую керамику на основе гидроксиапатита кальция.J. Biomed. Матер. Res. 2005; 75А: 350–355. DOI: 10.1002 / jbm.a.30435. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Наказа Т., Йошикава Х. Возможные роли костных морфогенетических белков (BMP) в репарации и регенерации скелета. J. Bone Mineral Metab. 2006; 24: 425–433. DOI: 10.1007 / s00774-006-0718-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Нисикава М., Огуси Х. Керамика из фосфата кальция в Японии. В: Яшемский М.Дж., Трантоло Д.Дж., Левандровски К.У., Хасирчи В., Альтобелли Д.Э., Уайз Д.Л., редакторы. Биоматериалы в ортопедии. Марсель Деккер; Нью-Йорк, Нью-Йорк: 2004. С. 425–436. [Google Scholar]
• Nishikawa M., Myoui A., Ohgushi H., Ikeuchi M., Tamai N., Yoshikawa H. Инженерия костной ткани с использованием новой взаимосвязанной пористой гидроксиапатитовой керамики в сочетании с мезенхимальными клетками костного мозга: количественное и трехмерное изображение анализ. Пересадка клеток. 2004. 13: 367–376. DOI: 10.3727 / 000000004783983819. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Nishikawa M., Ohgushi H., Тамай Н., Осуга К., Уэмура М., Йошикава Х., Мьюи А. Влияние симулированной микрогравитации с помощью трехмерного клиностата на инженерию костной ткани. Пересадка клеток. 2005; 14: 829–835. DOI: 10.3727 / 000000005783982477. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Огуши Х., Каплан А.И. Технология стволовых клеток и биокерамика: от клетки к генной инженерии. J. Biomed. Матер. Res. 1999; 48A: 913–927. DOI: 10.1002 / (SICI) 1097-4636 (1999) 48: 6% 3C913 :: AID-JBM22% 3E3.0.CO; 2-0. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Омаэ Х., Мотидзуки Ю., Йокоя С., Адачи Н., Очи М. Влияние взаимосвязанной пористой структуры гидроксиапатитовой керамики на границу раздела между привитым сухожилием и керамикой. J. Biomed. Матер. Res. А. 2006. 79: 329–337. DOI: 10.1002 / jbm.a.30797. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Омаэ Х., Мочизуки Ю., Йокоя С., Адачи Н., Очи М. Увеличение прикрепления сухожилий к пористой керамике стромальными клетками костного мозга на модели кролика. Int. Ортоп. 2007. 31: 353–358. DOI: 10.1007 / s00264-006-0194-8.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Prolo D.J., Rodrigo J.J. Современная физиология и хирургия костного трансплантата. Clin. Ортоп. 1985; 200: 322–342. DOI: 10.1097 / 00003086-198511000-00036. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Рой Т.Д., Саймон Дж. Л., Риччи Дж. Л., Рекоу Е. Д., Томпсон В. П., Парсонс Дж. Р. Характеристики разлагаемых композитных продуктов для восстановления кости, изготовленных с помощью методов трехмерного изготовления. J. Biomed. Матер. Res. А. 2003; 66: 283–291. DOI: 10.1002 / jbm.а.10582. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Сайто Н., Окада Т., Хориучи Х., Мураками Н., Такахаши Дж., Навата М., Ота Х., Миямото С., Нодзаки К., Такаока К. Биоразлагаемые блок-сополимеры поли-d, l-молочной кислоты и полиэтиленгликоля в качестве системы доставки BMP для индуцирования костной ткани. J. Bone Joint Surg. 2001; 83A: S92 – S98. [PubMed] [Google Scholar]
• Sartoris D.J., Gershuni D.H., Akeson W.H., Holmes R.E., Resnick D. Заменители костного трансплантата на коралловом гидроксиапатите: предварительный отчет радиографической оценки.Радиология. 1986; 159: 133–137. [PubMed] [Google Scholar]
• Ши К., Хаясида К., Хашимото Дж., Сугамото К., Кавай Х., Йошикава Х. Увеличение гидроксиапатита при атрофии кости при тотальном эндопротезировании голеностопного сустава при ревматоидном артрите. J. Foot Ankle Surg. 2006; 45: 316–321. DOI: 10.1053 / j.jfas.2006.06.001. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Саймон Дж. Л., Рой Т. Д., Парсонс Дж. Р., Рекоу Е. Д., Томпсон В. П., Кемнитцер Дж., Риччи Дж. Сконструировали клеточный ответ на архитектуру каркаса у кроличьего трефинового дефекта.J. Biomed. Матер. Res. А. 2003; 66: 275–282. DOI: 10.1002 / jbm.a.10569. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Simon JL, Michna S., Lewis JA, Rekow ED, Thompson VP, Smay JE, Yampolsky A., Parsons JR, Ricci JL In vivo реакция кости на периодический 3D-гидроксиапатит строительные леса, собранные прямым тушью. J. Biomed. Матер. Res. А. 2007. 83: 747–758. DOI: 10.1002 / jbm.a.31329. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Саймон Дж. Л., Рекоу Э. Д., Томпсон В. П., Бим Х., Риччи Дж. Л., Парсонс Дж. Р. Анализ MicroCT гидроксиапатитных каркасов для восстановления кости, созданных с помощью трехмерной печати, для оценки влияния архитектуры каркасов на врастание кости. J. Biomed. Матер. Res. А. 2008; 85: 371–377. [PubMed] [Google Scholar]
• Steinkamp J.A., Hansen K.M., Crissman H.A. Проточное микрофлуориметрическое измерение и измерение светорассеяния размера ядер и цитоплазмы в клетках млекопитающих. J. Histochem. Cytochem. 1976; 24: 292–297. [PubMed] [Google Scholar]
• Тамай Н., Myoui A., Tomita T., Nakase T., Tanaka J., Ochi T., Yoshikawa H. Новая гидроксиапатитовая керамика с взаимосвязанной пористой структурой демонстрирует превосходную остеокондукцию in vivo . J. Biomed. Матер. Res. 2002; 59А: 110–117. DOI: 10.1002 / jbm.1222. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Tamai N., Myoui A., Hirao M., Kaito T., Ochi T., Tanaka J., Takaoka K., Yoshikawa H. Новая биотехнология восстановления суставного хряща : субхондральная имплантация композита из взаимосвязанного пористого гидроксиапатита, синтетического полимера (PLA / PEG) и костного морфогенетического белка-2 (rhBMP-2) Osteoarthr.Хрящ. 2005; 13: 405–417. DOI: 10.1016 / j.joca.2004.12.014. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Uchida A., Nade S.M., McCartney E.R., Ching W. Использование керамики для замены кости. Сравнительное исследование трех различных пористых керамик. J. Bone Joint Surg. Br. 1984; 66: 269–275. [PubMed] [Google Scholar]
• Учида А., Араки Н., Синто Ю., Йошикава Х., Курисаки Э., Оно К. Использование керамики на основе гидроксиапатита кальция в хирургии опухолей костей. J. Bone Joint Surg. Br. 1990; 72: 298–302.[PubMed] [Google Scholar]
• Возни Дж. М., Розен В. Морфогенетический белок кости и семейство генов морфогенетического белка кости в формировании и восстановлении костей. Clin. Ортоп. 1998. 346: 26–37. DOI: 10.1097 / 00003086-199801000-00006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Йошикава Х., Мьюи А. Инженерия костной ткани с использованием пористой гидроксиапатитовой керамики. J. Artif. Органы. 2005. 8: 131–136. DOI: 10.1007 / s10047-005-0292-1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Йошикава Х., Учида А.Клиническое применение гидроксиапатитовой керамики кальция в хирургии опухолей костей. В: Мудрый Д.Л., редактор. Справочник по биоматериалам и биоинженерии. Марсель Деккер; Нью-Йорк, Нью-Йорк: 1999. С. 433–455. [Google Scholar]

Amazon.com: YHOME MALL Фильтрующий материал для аквариума длиной 6,1 дюйма Пористые керамические биоблоки для отстойника для пруда Среда для аквариумов, 10 шт .: Товары для домашних животных

В настоящее время недоступен.
Мы не знаем, когда и появится ли этот товар в наличии.

• Высококачественные фильтрующие материалы могут более эффективно очищать воду, это хороший выбор для фильтрации аквариумных рыб в пруду.
• Поверхность керамического материала состоит из крошечных пористых отверстий высокой плотности, которые могут поглощать множество бактерий и других вредных веществ для поддержания экологического баланса аквариума.
• Подходит для пресной и морской воды. Рыбные отходы и мусор в аквариуме полностью разлагаются, чтобы сделать воду более чистой. Далекие инфракрасные лучи добавлены, чтобы позволить большему количеству кислорода растворяться в воде.
• Длина 6,1 дюйма и вес около 100 г каждый, этого достаточно для обеспечения лучшего эффекта фильтрации.Его можно использовать в различных аквариумах, аквариумах, прудах, отстойниках. При необходимости вы также можете разрезать его на мелкие кусочки.
• В каждой коробке по 10 штук. Изделие хрупкое, и его можно использовать в обычном режиме, если вы получили его сломанным. Но если вы не возражаете, свяжитесь с нами, чтобы решить эту проблему.

Керамика SiOC с градиентно-иерархической пористостью | Научные доклады

Изготовление высокопористой керамики на основе оксида алюминия с соединенными пространствами с использованием микросфер ПММА в качестве шаблона

Высокопористая керамика на основе оксида алюминия была изготовлена ​​методом скользящего литья с использованием микросфер из полиметилметакрилата (ПММА) в качестве шаблона и Порошок MgO или SiC в качестве вспомогательного средства для спекания и последующего прокаливания при.Могут быть изготовлены сферические поры, отражающие морфологию микросфер ПММА. Кроме того, на внутренних стенках пор всей керамики наблюдалось образование гораздо меньшего связного пространства между порами. В этом методе пористая структура, например диаметр пор, форма (открытая или закрытая) и механические свойства, могут контролироваться путем изменения размера частиц микросфер ПММА и их концентрации в суспензиях на основе оксида алюминия. Высокопористая и механически прочная керамика на основе оксида алюминия с открытой пористостью 62%, размером связанного пространства 1.3 мкм, а прочность на сжатие 147,6 МПа можно получить, используя микросферы ПММА со средним размером частиц 22,6 мкм и соответствующим количеством SiC.

1. Введение

В настоящее время широко распространены интересы пористой керамики из-за их специфических свойств, таких как низкая насыпная плотность, низкая удельная теплоемкость, низкая теплопроводность и высокая удельная поверхность. Среди них проницаемость различных газообразных и жидких веществ через пористую керамику, которую можно значительно улучшить, строго контролируя открытую пористость, является одним из интересных свойств, поскольку пористая керамика с хорошо развитыми открытыми порами применяется в широких технологических областях, таких как фильтры для расплавленных металлов, носители катализаторов, изоляторы при высоких температурах, легкие конструкционные материалы, биоматериалы и др. [1–7].Как правило, эти свойства в значительной степени зависят от типа процедур порообразования [8, 9], таких как репликация полимерной губки [10, 11], прямое вспенивание [12–14], темплатный метод [15, 16] и золь -гелевый метод [17]. Однако чрезвычайно трудно достичь большой открытой пористости, а также высокой механической прочности пористой керамики даже с использованием любых методов, как описано выше. Например, Tian et al. удалось получить хорошо развитую пористую керамику (размер пор: 200500 мкм и открытая пористость: 70% 82%) золь-гель методом с тиражированием полимерной губки [18].Однако их пористая керамика показала лишь низкие механические свойства (прочность на сжатие: менее 3,0 МПа). Мы также подготовили различные пористые материалы, такие как полые керамические микросферы диаметром в несколько десятков микрон и пористые пленки со сферическими порами субмикронного размера, используя систему мехканофузии [19] и модифицированную золь-гель технику с использованием полиметилметакрилата (ПММА). микросферы в качестве шаблона [19–23] соответственно. Например, Като и др. продемонстрировали, что прочность на сжатие полых микросфер из оксида алюминия, полученных с использованием системы механосплавления, была намного выше, чем у коммерческих, а полый оксид алюминия был очень многообещающим в качестве добавки к композитам на основе алюминия для снижения веса [24].Кроме того, пористые пленки, полученные модифицированным золь-гель методом, показали отличные чувствительные свойства к H ₂ , N, H ₂ S и легковоспламеняющимся газам [20–23, 25] из-за измененной реакционной способности и коэффициента диффузии газа. . Некоторые пористые материалы, такие как микросферы и тонкие пленки, поддерживаемые плотной подложкой, можно легко приготовить с помощью описанных выше методов подготовки, но также очень сложно приготовить пористые объемные тела, имеющие как большую открытую пористость, так и высокую механическую прочность, которые необходимы в области фильтров, носителей катализаторов и биоматериалов.С другой стороны, хорошо известно, что метод шликерного литья очень подходит для изготовления керамических объемных тел с большим объемом, и различные пористые объемные тела уже были изготовлены путем добавления различных порообразователей в их сырые суспензии [26 –28]. Например, Albano et al. удалось получить пористую керамику (средний размер пор: около 9 мкм) методом скользящего литья с использованием сферических гранул крахмала (средний размер частиц: 10 мкм) и акрилового латекса (средний размер частиц: 0,37 мкм) [28] .Однако открытая пористость полученной керамики была относительно низкой (около 54,7%) из-за образования ограниченного количества связанных пространств в зеленых телах. Кроме того, они еще не достигли высокой механической прочности из-за плохого распределения и морфологии пор и частично разрушенного керамического каркаса. Таким образом, дальнейшее резкое улучшение как открытой пористости, так и механической прочности пористой объемной керамики в настоящее время имеет первостепенное значение в различных областях применения.

Таким образом, в данном исследовании были предприняты попытки установить условия получения пористой керамики на основе оксида алюминия с хорошо развитыми и хорошо контролируемыми порами из ПММА с соединенными пространствами, а также достаточной механической прочности методом шликерного литья с использованием Микросферы ПММА в качестве шаблона с последующим обжигом при повышенных температурах. Связанные пространства между порами из ПММА образовались в результате прямого контакта или усадки очень тонких стенок керамики на основе оксида алюминия среди микросфер ПММА во время спекания.Также было исследовано влияние добавок SiC и MgO на пористую структуру и механические свойства получаемой пористой керамики на основе оксида алюминия.

2. Методика эксперимента

2.1. Приготовление пористой керамики

Суспензию основного оксида алюминия готовили по следующей методике: 15 г порошка оксида алюминия высокой чистоты (TM-DAR: Taimei Chem. Co., Ltd.) со средним размером частиц 0,1 мкм и 10 г порошка оксида алюминия. сферические сшитые микросферы ПММА со средним размером частиц 22.6 м (MR-20G, Soken Chem. & Eng. Co., Ltd.) в качестве порообразователя смешивали с 7,0 мл деионизированной воды. Кроме того, 200 л поливинилового спирта (Wako Pure Chem. Indus., Ltd.) в качестве связующего, 200 л аммонийной поликарбоновой кислоты (Toagosei Co., Ltd.) в качестве дефлокулянта и 0,1 г полиэтиленгликолей (Wako Pure Chem. Indus., Ltd.) в качестве противовспенивающего агента, а затем полученную смесь подвергали шаровой мельнице при скорости вращения 400 об / мин в течение 30 минут для получения однородной суспензии.Другие микросферы PMMA, приобретенные у Soken Chem. И англ. Co., Ltd., MR-60G (диаметр около 62,2 м) и MR-90G (диаметр около 96,7 м) также использовались в качестве порообразователя для приготовления других видов суспензий, перечисленных в таблице 1. максимальная открытая пористость 74%, которая рассчитана, исходя из предположения, что полное заполнение плотным оксидом алюминия отверстия среди плотно упакованных микросфер ПММА (в виде твердых сфер) с однородным диаметром может быть достигнута путем тщательной корректировки условий эксперимента.В настоящем исследовании, однако, экспериментальные условия были установлены для достижения максимальной открытой пористости в диапазоне от 67% до 69% теоретически, со ссылкой на наши предварительные эксперименты. Полученная суспензия выражается как P м брикетов NONE, где P представляет добавление PMMA, m означает тип добавленного PMMA (т. Е. Означает использование MR-20G), а NONE означает добавление не спекание. Другие виды суспензий, содержащих различные количества MgO (Kyowa Chem.Инд. Co., Ltd.), SiC (OY-15, Yakushima Denko Co., Ltd.) или SiO ₂ (Kishida Chem. Co., Ltd.) в качестве добавки для спекания также получали аналогичным способом. Подробные составы этих суспензий, а затем их аббревиатуры также приведены в Таблице 1. А именно, что касается прессовок P20SA ( n ), значения P и 20 уже были объяснены, как указано выше, SA представляет вид используемой спекающей добавки. , то есть MgO или SiC, и ( n ) означает десятикратное количество добавки спекания, соответственно.Ожидается, что во время спекания прессовок на воздухе SiC окислится до SiO ₂ , поэтому SiO ₂ также испытывают другой вид спекающей добавки, и количество добавки SiO ₂ контролировалось таким же, как количество SiO. ₂ образовано из добавленного SiC. Принимая во внимание плотность глинозема, добавок для спекания и ПММА, эти композиции были разработаны таким образом, чтобы достичь теоретической пористости 68,9% получаемой керамики после термического разложения ПММА, то есть удаления ПММА.Эти суспензии выливали в стеклянную трубку (внутренний диаметр: 5 мм, высота: 15 мм) на гипсовой плите, затем сушили при ° C в течение 24 часов, в то время как верхняя часть стеклянной трубки была покрыта стеклянной пластиной. Таким образом, растворитель этих суспензий впитался в штукатурку вниз. ПММА и другие органические добавки были удалены из прессовок шликерного литья термическим разложением путем нагревания со скоростью нагрева C min ^-1 до C и складывания при той же температуре в течение 0,5 часа на воздухе. После этого прессовки нагревали со скоростью нагрева ^-1 ° C мин до ° C и спекали при той же температуре в течение 2 часов.Получающаяся в результате пористая керамическая прессовка на основе оксида алюминия также обозначается той же аббревиатурой, что и суспензия, используемая для изготовления прессовки. Для измерения прочности на сжатие пористая керамика на основе оксида алюминия была обработана полировкой в ​​круглые цилиндрические стержни диаметром примерно 4,4 мм и толщиной 10 мм.

2.2. Характеристика

Микроструктуру изготовленной пористой керамики на основе оксида алюминия наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM, Hitachi High-Technologies Corp., С-2250Н). Средний диаметр микросфер ПММА и пор, полученных из ПММА, был определен путем измерения диаметров примерно 800 микросфер ПММА и пор, полученных из ПММА, соответственно на их СЭМ-фотографиях. Кроме того, средний диаметр соединенных пространств был определен путем измерения диаметров ряда 1000 соединенных пространств на их фотографиях, сделанных на сканирующем электронном микроскопе.

Распределение пор по размерам пористой керамики на основе оксида алюминия измеряли ртутным порозиметром (Micromeritics Instrument Corp., AutoPore IV 9500). Открытую пористость рассчитывали, используя объем пор, измеренный ртутным порозиметром, и истинную плотность, измеренную многотомным пикнометром (Micromeritics Instrument Corp., 1305). Кристаллическую фазу охарактеризовали с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD, Rigaku Corp., RINT-2200) с использованием излучения CuK (30 кВ, 16 мА). Прочность на сжатие измеряли на универсальной испытательной машине (Shimadzu Corp., Autograph AGS-5kND) при скорости крейцкопфа 0,1 мм min ^-1 . Площадь поперечного сечения обработанной керамики и максимальная механическая разрушающая нагрузка использовались для расчета прочности на сжатие.Среднее значение десяти образцов для каждой пористой керамики на основе оксида алюминия использовали для оценки влияния размера микросфер ПММА и количества вспомогательных веществ для спекания на механическую прочность пористой керамики на основе оксида алюминия.

3. Результат и обсуждение

3.1. Морфология и характеристики пористой керамики на основе оксида алюминия

3.1.1. Влияние среднего размера частиц микросфер ПММА на микроструктуру P

m НЕТ Компакты

На рис. 1 показаны СЭМ-фотографии трех видов прессовок P m НЕТ.На этих фотографиях подтверждено образование сферических пор как на поверхности, так и в поперечном сечении всех компактов P m NONE. Диаметр образовавшихся пор не был однородным и варьировался в определенном диапазоне, но хорошо отражал форму исходных микросфер ПММА, использованных в качестве шаблона. Таким образом, эти поры можно отнести к порам происхождения ПММА. В таблице 2 приведены микроструктурные и механические свойства компактов P m NONE, изготовленных в настоящем исследовании.Как описано в экспериментальной методике, средний размер частиц используемых микросфер ПММА составляет 22,6 мкм для MR-20G, 62,2 мкм для MR-60G и 96,7 мкм для MR-90G, соответственно. Однако средний диаметр пор из ПММА составляет 20,8 м для P20NONE compact, 58,2 м для P60NONE compact и 89,3 м для P90NONE compact соответственно. Таким образом, усадка ок. Независимо от различных размеров используемых микросфер ПММА, наблюдалось 10% в диаметре в случае пористой керамики на основе оксида алюминия без каких-либо вспомогательных средств для спекания.Кроме того, образование связанных пространств среди пор, образованных ПММА, наблюдалось на их внутренних стенках во всех компактах P m NONE. Считается, что такие соединенные пространства образованы точками прямого контакта или очень тонкими слоями частиц оксида алюминия среди микросфер ПММА в высушенных прессовках в результате усадки во время спекания. По фотографиям, сделанным с помощью SEM, средний диаметр подключенного пространства составил 3,5 м для P20NONE compact, 7,2 м для P60NONE compact и 13.6 м для компактного P90NONE. Таким образом, было обнаружено, что диаметр соединенных пространств можно контролировать с помощью размера микросфер ПММА, используемых в качестве шаблона. На рис. 2 показано распределение пор по размерам компактов P m NONE. Хотя почти такой же общий объем пор был измерен для всех прессовок P m NONE (см. Таблицу 2), диаметр пор при максимальном объеме пор увеличивался с увеличением среднего размера частиц используемых микросфер PMMA; 2,1 м для P20NONE compact, 7.0 м для P60NONE compact, 11,6 м для P90NONE compact. Принимая во внимание принцип измерения ртутного порозиметра, измеренные поры можно рассматривать как самые узкие и / или узкие поры, то есть диаметр соединенных пространств среди пор, образованных ПММА, как показано на рисунке 1. Фактически, поры диаметр при максимальном объеме пор хорошо совпадает со средним диаметром соединяемых пространств P м NONE компактов. Как объяснялось в экспериментальном разделе, теоретическая пористость всех образцов контролировалась на уровне 68.9%, но открытая пористость, рассчитанная на основе объема пор и истинной плотности прессовок P m NONE, была немного меньше теоретической пористости, как показано в Таблице 2. Это может происходить из-за определенного роста зерен среди α -Al ₂ O ₃ кристаллитов даже без добавления спекающей добавки. На рис. 3 (а) показана рентгенограмма P20NONE compact. Размеры кристаллитов -Al ₂ O ₃ во всех компактах P m NONE, рассчитанные с использованием уравнения Шеррера, суммированы в таблице 2.Дифракционные пики, приписываемые только фазе -Al ₂ O ₃ , наблюдались для компакта P20NONE, но размер кристаллитов -Al ₂ O ₃ стал почти вдвое (20,9 нм) по сравнению с размером кристаллитов. исходный материал, порошок -Al ₂ O ₃ (примерно 9,5 нм). Кроме того, было обнаружено, что размер используемых микросфер ПММА, по-видимому, мало влияет на рост зерен -Al ₂ O _3.

909 Влияние типа добавок для спекания на микроструктуру P m SA (n) Компакты

На рисунках 3 (b) и 3 (c) показаны рентгенограммы компактов P20MgO (3) и P20SiC (3), соответственно, и кристаллита Размеры -Al ₂ O ₃ в нескольких компактах P20SA ( n ) приведены в таблице 2.Что касается компактного P20MgO (3), большие дифракционные пики -Al ₂ O ₃ наблюдались вместе с неизвестными небольшими пиками, а размер кристаллитов -Al ₂ O ₃ (34,5 нм) был больше, чем что у P20NONE compact. С другой стороны, никаких дополнительных пиков, кроме -Al ₂ O ₃ , не было очевидным в случае компакта P20SiC (3), но размер кристаллитов (60,4 нм) резко увеличился по сравнению с размером кристаллитов P20MgO (3). . Для получения информации о примесях, образующихся в прессовках P20SA (3), порошок -Al ₂ O ₃ , смешанный с эквивалентным количеством порошка MgO или SiC, прокаливали при C в течение 2 часов на воздухе.Рентгенограммы полученных порошков, которые были обозначены как 50 мас.% MgO-Al ₂ O ₃ и 50 мас.% SiC-Al ₂ O ₃ , соответственно, показаны на рисунках 3 (d) и 3 (д) соответственно. Что касается 50 мас.% MgO-Al ₂ O ₃ , MgAl ₂ O ₄ наблюдался как основная фаза, в то время как также было обнаружено небольшое количество MgO. Таким образом, дополнительные небольшие пики, отличные от -Al ₂ O ₃ , наблюдаемые на Фигуре 3 (b), могут быть приписаны MgAl ₂ O ₄ .С другой стороны, Al ₆ Si ₂ O ₁₂ был подтвержден как основная фаза 50 мас.% SiC-Al ₂ O ₃ , но его образование не было подтверждено в случае P20SiC ( 3) компактный (рис. 3, в). Однако P20SiC (3) compact показал очень резкие пики -Al ₂ O ₃ и узкое половинное значение ширины по сравнению с P20NONE compact. Это означает, что соединения, родственные SiC, растворяются в -Al ₂ O ₃ и затем эффективно способствуют росту зерен кристаллитов -Al ₂ O ₃ .

Было также исследовано влияние диаметра микросфер ПММА на микроструктурную морфологию компактов P m MgO (1). Но наблюдалась аналогичная тенденция, что и для компактов P m NONE, как показано в таблице 2. А именно, диаметры как пор, образованных из ПММА, так и связанных пространств постепенно увеличивались с увеличением диаметра микросфер ПММА в качестве шаблона. , а объем пор и размер кристаллитов практически не изменились.

Влияние количества добавленного MgO на морфологию микроструктуры было также исследовано в серии компактов P20MgO ( n ).На рисунках 4 и 5 показаны СЭМ-фотографии и распределение пор по размерам типичных брикетов P20MgO ( n ). Морфология микроструктуры компакта P20MgO (1) была аналогична таковой у компакта P20NONE (см. Рис. 1 (а)), но средний диаметр пор, образованных ПММА, и связанных пространств в компакте P20MgO (1) был немного меньше, чем у P20MgO (1). в P20NONE compact, а в P20MgO ( n ) compact уменьшались с увеличением количества добавленного MgO, как показано в Таблице 2.С другой стороны, размер кристаллитов компакта P20MgO ( n ) увеличивался с увеличением количества добавленного MgO (см. Таблицу 2). Эти результаты очевидно показывают, что добавление MgO способствовало спеканию зерен -Al ₂ O ₃ и уменьшало как поры, образованные ПММА, так и связанные пространства.

(а) P20MgO (1)
(б) P20MgO (3)
(а) P20MgO (1)
(б) P20MgO (3)

C Далее, влияние Si добавление микроструктурной морфологии было исследовано для сравнения с таковой MgO.СЭМ-фотографии и распределение пор по размерам компактов P20SiC ( n ) показаны на рисунках 6 и 7. Диаметр пор, образованных ПММА, и соединенных пор уменьшался с увеличением количества добавленного SiC (см. Таблицу 2). , как это наблюдалось в случае добавления MgO. Кроме того, размер кристаллитов значительно увеличился с 20,9 нм для компакта P20NONE до 42,8 нм для компакта P20SiC (1) и 60,4 нм для компакта P20SiC (3). Это означает, что степень спекания эффективно повышается за счет добавления SiC, а не MgO.Однако объем пор и открытая пористость значительно увеличились при добавлении SiC (см. Таблицу 2), в отличие от компактов P20MgO ( n ). Разумно предположить, что добавленный SiC будет подвергаться окислению во время спекания прессовок, что приведет к образованию SiO ₂ и CO ₂ . И полученный SiO ₂ , несомненно, действует как спекание. Таким образом, такие предпочтительные свойства, то есть более высокий объем пор и открытая пористость, считаются результатом выделения газа CO ₂ во время окисления добавленного SiC.

Добавление SiO ₂ было также испытано для выяснения роли SiC в микроструктурной морфологии компактов P20SiC ( n ). Картина XRD, фотография SEM и распределение пор по размерам компакта P20SiO ₂ (4.5) показаны на рисунках 3 (e), 6 (c) и 7 (c) соответственно, а их микроструктурные данные также сведены в таблицу 2 Пики XRD, отличные от -Al ₂ O ₃ , не наблюдались, а размер кристаллитов -Al ₂ O ₃ для P20SiO ₂ (4.5) (57,4 нм) был сравним с таковым для -Al ₂ O ₃ для P20SiC (3) (60,4 нм). Средний диаметр связанных пространств в компакте P20SiO ₂ (4.5) был немного больше, чем у компакта P20SiC (3). Однако как объем пор, так и открытая пористость компакта P20SiO ₂ (4.5) стали меньше, чем наблюдаемые для компакта P20SiC (3). Эти результаты подтверждают превосходные характеристики SiC в качестве вспомогательного средства для спекания, гарантирующего более высокую пористую структуру получаемой керамики и, следовательно, преимущество SiC по сравнению с SiO ₂ .

3.2. Механические свойства прессовок P

м SA (n)

На рис. 8 показаны кривые смещения-сжатия для серии прессовок P m NONE и типичных прессовок P20SA ( n ). Прочность на сжатие каждого образца рассчитывалась исходя из максимального напряжения сжатия, при котором образец был разрушен. Значения прочности на сжатие всех брикетов приведены в таблице 2. Прочность на сжатие брикетов P m NONE резко снизилась с увеличением среднего размера частиц используемого ПММА, независимо от почти того же объема пор и того же объема. открытая пористость.Такое снижение прочности на сжатие может быть приписано увеличенному диаметру соединенного пространства и / или более слабым керамическим стенкам, образующим поры из ПММА. Добавление MgO привело к увеличению прочности на сжатие по сравнению с таковыми для брикетов P m NONE, например, 125,4 МПа для компакта P20MgO (1), 57,4 МПа для компакта P60MgO (1) и 32,8 МПа для компакта P90MgO ( 1) компактный, за счет стимулирования спекания. Кроме того, добавление SiC кажется более эффективным для улучшения прочности на сжатие, чем добавка MgO, прочность на сжатие немного увеличилась с 138.От 5 МПа для P20MgO (3) compact до 147,6 МПа для P20SiC (3) compact. Изменения прочности на сжатие прессовок P20NONE и P20SA ( n ) нанесены на график в зависимости от добавочных количеств MgO или SiC, как показано на Рисунке 9. Прочность на сжатие, очевидно, увеличивалась с увеличением добавочных количеств спекающей добавки для обоих MgO. и SiC. Кроме того, объем пор, наблюдаемый для компакта P20SiC (3), был явно больше, чем для компакта P20MgO (3), как показано в таблице 2, но прочность на сжатие компакта P20SiC (3) была немного выше, чем у компакта P20MgO (3). .Таким образом, добавление соответствующего количества SiC считается более эффективным, чем MgO в качестве спекания для пористых -Al ₂ O ₃ прессовок, изготовленных с использованием микросфер ПММА в качестве шаблона, то есть высокой открытой пористости, состоящей из хорошо -развитые и широкие соединенные пространства среди пор, образованных ПММА, и высокая прочность на сжатие.

4. Заключение

Высокопористая керамика на основе оксида алюминия была успешно изготовлена ​​методом скользящего литья с использованием микросфер ПММА в качестве темплата и порошка MgO или SiC в качестве спекания с последующим спеканием при температуре C на воздухе .В случае компактов P m SA ( n ) образовавшиеся поры после удаления микросфер ПММА находились в открытой поре взаимосвязанных полых микросфер, чьи пористые стенки оболочки состояли из -Al ₂ O ₃ частиц . В этом методе пористая структура, например диаметр пор, форма (открытая или закрытая) и механические свойства, могут контролироваться путем изменения размера частиц микросфер ПММА и их концентрации в суспензиях на основе оксида алюминия. Прочность на сжатие прессовок P m SA ( n ) увеличивалась с увеличением количества MgO или SiC при сохранении высокой открытой пористости, но более высокая прочность могла быть достигнута с помощью SiC.Кроме того, может быть подтверждено преимущество SiC по сравнению с SiO ₂ в качестве средства для спекания, гарантирующего более пористую структуру. Среди изготовленных пористых прессовок P20SiC (3) имел самые лучшие характеристики наряду с открытой пористостью 62%, размером соединенного пространства 1,3 м и прочностью на сжатие 147,6 МПа.

Блок изоляции 203x303x4 мм пищевой промышленности пористый керамический высокий

Технические характеристики пористого керамического блока с высокой изоляцией для пищевой промышленности:

1.Материал: корунд, оксид алюминия

2. Цвет: белый

3. Форма: по дизайну заказчика

4. Характеристики: стабильные химические свойства, устойчивость к кислотам и щелочам, хорошая фильтрующая способность, различные варианты размера пор, простота очистки и не загрязнение и т. д.

5. Применение: открытие Minig, химическое, гальваническое, электролизное, очистка сточных вод, очистка чистой воды, высокотемпературная фильтрация дымовых газов,

Наши промышленные керамические детали включают трубы, стержни, пластины, диски, пластины, кольцо, уплотнение, подшипник, клапаны, плунжер насоса, балка, ролик, вал, винт, шайба, втулка, упор, проставка, держатель, держатель, изолятор, приспособление, зажим, патрон, сопло, направляющая, рама, футеровка и мелющие тела , мелющий шар или шарики помимо пористой керамической пластинчатой ​​диафрагмы в керамической мембране электролизера.
Эти керамические компоненты или сборки с прецизионными допусками используются в широком спектре полупроводников, электронных, электрических, механических,

химических, автомобильных, текстильных и других промышленных инженерных приложений из-за их чрезвычайной твердости, большей устойчивости к износу, нагреву и т.д.

Коррозия, высокая электроизоляция и низкое тепловое расширение.

От элементов, продлевающих жизнь, до возобновляемых источников энергии следующего поколения, Ceramics Research Institute Co., Ltd действительно помогает сделать мир заметно лучше. Мы работаем с такими же инженерами и дизайнерами, как вы, чтобы разрабатывать технологии и искусство завтрашнего дня именно для того, что вы ищете в глобальной экономике.

Используя наши сильные стороны — индивидуальное проектирование и проектирование, знания материалов, операционное превосходство и быстрое выполнение. Мы помогаем нашим клиентам разрабатывать удивительные решения в области посуды и изысканной керамики.

Наши опытные специалисты по проектированию, проектированию, производству и экспорту готовы помочь с вашим следующим проектом.

Моделирование орбитального удара обломков по пористой керамической плитке