- Quá trình chèn (intercalation) các polycation kim loại vào giữa các lớp sét thông qua phản ứng trao đổi (hình 1.6); Quá trình này có thể thực hiện trong sự phân tán loãng (Pillaring in Dilute Dispersions) hoặc trong môi trường đậm đặc (Pillaring in Concentrated Medium) của tác nhân chống và đất sét nền [8].
Hình 1.6. Sơđồ quá trình chèn các polycation vào giữa các lớp sét [5]
Quá trình trao đổi cation phụ thuộc nhiều vào tốc độ khuấy trộn, kích thước hạt, nhiệt độ, bản chất của polycation và tuổi của dung dịch chống. Kích thước hạt
đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, đặc biệt là ảnh hưởng đến trạng thái bền nhiệt của sản phẩm cuối. Nói chung, kích thước hạt < 2 m là kích thước tốt để đạt được đất sét chống có cấu trúc siêu xốp và ổn định [26]. Diện tích bề mặt và thể tích lỗ xốp tăng lên cùng với thời gian già hóa tác nhân chống[27].
- Sau khi thực hiện quá trình trao đổi cation, cần phải loại bỏ phần dư của dung dịch chống, tách lấy phần đất sét bằng ly tâm hoặc lọc đất sét sau khi chống. Rửa đất sét bằng nước cất để loại bỏ các muối tan. Rửa sạch đất sét sẽ tăng cường chất lượng của đất sét chống, quá trình rửa làm cho sự phân bố các ion chống đồng nhất hơn và khoảng cách cơ bản lớn hơn.
- Trước khi nung, đất sét chống được sấy để loại bỏ lượng nước lý học. Các phương pháp sấy được sử dụng là: phơi trong không khí, làm khô bằng cách đông lạnh rồi cho bay hơi nước trong chân không, sấy phun hoặc dùng tủ sấy. Chỉ có phương pháp phơi trong không khí là kỹ thuật sấy tương đối chậm để các hạt sét từ từ ổn định trong sự định hướng song song và đồng nhất (hình 1.7a), tạo sản phẩm có độ tinh thể và độ xốp cao. Các phương pháp khác tạo sét chống định hướng ngẫu nhiên (hình 1.7b) có cấu trúc xốp trung bình và độ tinh thể thấp [10], [26].
Hình 1.7. Mô hình biểu diễn đất sét chống theo kỹ thuật sấy khác nhau [10]