Evaluación mecánica de refractarios MgO-C: efecto del ligante orgánico

S.E. GASS

Tandil

Encuentro; 5º Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2015

IFIMAT (UNICEN, CICPBA, MT)

En este trabajo se evalúa el comportamiento mecánico de refractarios MgO-C ligados con resina fenólica, conteniendo 12% p/p de grafito, en formulaciones con 2% p/p de aditivo antioxidante y sin antioxidante, completando la composición con magnesia en proporción 70-30 (en peso) de magnesia electrofundida (ME) a magnesia sinterizada (MS). Las muestras cilíndricas (Ø: 30mm, altura: 45mm) obtenidas por corte de ladrillos, se ensayan en compresión en estado original y con un pre-tratamiento térmico a 1000ºC en atmósfera reductora (lecho de grafito). Los ensayos mecánicos se llevan a cabo a temperatura ambiente y a 1000ºC en atmósfera inerte de argón. Como resultado se obtienen curvas tensión-deformación, de las cuales se estiman parámetros mecánicos como el módulo de Young, la resistencia mecánica y la deformación de fractura. Dichos parámetros, permiten analizar los efectos resultantes de la aplicación del tratamiento térmico y de la presencia de antioxidante en la respuesta mecánica. A su vez, los resultados de este estudio se contrastan con datos obtenidos en trabajos anteriores realizados en materiales de composición similar, a excepción del ligante a base de alquitrán químicamente modificado, permitiendo establecer la comparación de diferentes combinaciones respecto a la composición y pre-tratamiento. Los procesos producidos por efectos térmicos son principalmente la pirólisis del ligante orgánico, la oxidación del grafito, y la formación de carburo en presencia de antioxidantes, que se asocian a variaciones de masa, contracción de la estructura que propician la microfisuración, y cambios texturales. Estas alteraciones tienen repercusión en el comportamiento termomecánico del material, mostrando una fuerte dependencia de la composición. La detección y progresión de estos procesos se analizan mediante técnicas como la difracción de rayos X, el análisis térmico diferencial y termo-gravimétrico, mediciones de densidad global, porosidad aparente y permeabilidad, y la microscopia electrónica de barrido.