Dondurarak jelasyon, yüksek sıcaklıkta sinterlemeye gerek
kalmadan seramik objenin kompleks şekillerde üretilmesini sağlayan bir sol-gel
prosesidir. Yöntem, dondurarak-kasting (döküm) işlemine benzer.
Dondurarak jelasyon, konsantrasyonla-indüklenen faz geçişi,
solventin kristallenme sıcaklığının altında sol soğutmanın neden olduğu bir
solün bir jel haline dönüşümüdür. Solvent kristal oluşumu, geri kalan sıvının
kristaller arasındaki boşluğa yerdeğiştirmesine ve sol konsantrasyonun eşzamanlı
olarak artmasıyla jel durumuna geçmesine neden olur.
Proses basittir, fakat 2005 yılına kadar tam olarak
açıklanamamıştır. Uygulanan en yaygın yöntem, bir silika çözeltisinin bir dolgu
tozu ile karıştırılmasıdır. Örneğin, alüminadan (Al2O3) bir
bileşen yapılması istendiğinde sol olarak bir silika kullanılırken, alumina
dolgu toz halinde kullanılır. Kullanılan relatif miktarlar farklı olabilir;
normalde dolgu maddesi, solden 3-4 kat (ağırlıkça) daha fazladır.
Islatma ajanı(genellikle sudur), solde düzgün bir şekilde
dağıtılarak karışım sert ve hamur hale getirilir; karışım yüksek derecede
tiksotropik olduğundan titreştirildiğinde sıvı hale gelme özelliğindedir. Bu
nedenle sert hamur bir kalıba yerleştirilir ve titreştirilerek kalıp karışımla
doldurulur (sıvılaştırılır ve sıkışmış hava serbest bırakılır.) Sonra doldurulmuş
kalıp dondurulur, solden silika çökerek ve bir jel meydana gelir. Daha sonra
bileşen, bir fırında kurutulur.
Dondurarak-jelasyonun sinterlemeye kıyasla avantajı daha
ucuz olmasıdır. Proses yüksek basınçlı ekipman veya güçlü fırınlar gerektirmez
(kurutma sıcaklığı sadece suyun kaynama noktasının hemen üstündedir), yine de
çok hassas bir şekilde kalıbın şeklini alır.
Şekilde bir alumina-su-silika sol sisteminin dondurulmadan
önceki ve sonraki durumları şematik olarak gösterilmiştir.
Alumina seramiklerin
silika solle dondurarak-jelasyon prosesi
