CERÁMICOS DE TITANATO DE ALUMINIO (Al2TiO5) A PARTIR DE HIDRÓXIDO DE ALUMINIO Y ÓXIDO DE TITANIO

MARIA AGUSTINA VIOLINI; MARIA FLORENCIA HERNÁNDEZ; GUSTAVO SUAREZ; MARIA SUSANA CONCONI

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales 16º SAM CONAMET; 2016

El titanato de aluminio (Al2TiO5) es un material refractario con bajo coeficiente de dilatación, bajo módulo de elasticidad y excelente resistencia al choque térmico [1]. En el presente trabajo se ha estudiado la obtención de cerámicos de Al2TiO5 por reacción-sinterización a partir de una mezcla equimolar de polvos de hidróxido de aluminio (Al(OH)3) y dióxido de titanio (TiO2). Se ha caracterizado el material obtenido mediante diversastécnicas. Se realizó una caracterización de las materias primas utilizadas mediante análisis térmico diferencial y termogravimétrico (ATD-TG), difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB) y distribución de tamaño de partícula pordispersión láser. El procesamiento del material se realizó de la siguiente manera: los polvos de partida se mezclaron en molino de bolas, en etanol; una vez secos, se conformaron probetas, en forma de discos, por prensado unaxial (100 MPa). Luego, los materiales fueron sinterizadas en horno eléctrico a 1500°C por dos horas, velocidad calentamiento de 5 °C/min. El grado de sinterización fue evaluado por contracción lineal, densidad y porosidad (Arquímedes). La microestructura desarrollada fue evaluada mediante MEB y porosimetría de intrusión de mercurio. El grado de conversión de la reacción fue ponderado mediante DRX y el posterior refinamiento estructural de Rietveld. El análisis térmico permitió determinar los procesos químicos que sufrieron las materiales de partida: descomposición en etapas del hidróxido y transformación del titanio de Anatasa a Rutilo. Además se pudo determinar la temperatura de formación de Al2TiO5. La ruta propuesta permitió obtener cerámicos con interesantes propiedades tecnológicas. Los mismos presentaron una porosidad de 30 % y un elevado grado de conversión a la fase de titanato. El rango de tamaño de granos desarrollado fue amplio (entre 2 y 20 μm). Debido a la anisotropía de los coeficientes de dilatación térmica, durante el enfriamiento se desarrollaron micro-grietas apreciables por MEB.