ESTUDIO DEL EFECTO DE ADITIVOS EN CERÁMICOS DE MULLITA ACICULAR PREPARADOS CON CAOLÍN INDUSTRIAL

P.V. LÓPEZ; M.F. HERNANDEZ; M.S. CONCONI; N. RENDTORFF

La Plata

Jornada; 5º JONICER - 5º Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2022

CETMIC ATAC

La optimización de las propiedades en los materiales cerámicos porosos es de gran beneficio en el campo de la cerámica estructural y en aplicaciones como filtración y aislación térmica. Estos materiales se obtienen utilizando diversas materias primas y rutas de procesamiento [1]. La mullita se ha convertido en un material con propiedades mecánicas y térmicas muy apreciadas en el ámbito industrial. Además, la microestructura de mullita acicular generada in situ aporta mayor porosidad y resistencia mecánica a los materiales. Un modo de obtener materiales porososde mullita acicular es la utilización de aditivos que promuevan la formación de fase líquida transitoria, dando lugar a este tipo de microestructura.En el presente trabajo se obtuvieron materiales de mullita a partir de un caolín nacional e industrial y alúmina calcinada, y se estudió el efecto de dos aditivos: fluoruro de aluminio (AlF3) y óxido demolibdeno (MoO3), explorando proporciones hasta 7% p/p y la mezcla de ambos. Se usó como método de conformado el prensado uniaxial de probetas cilíndricas de 10 mm (diámetro) x 3 mm (alto). Las piezas se trataron térmicamente a 1500°C durante 2 h en horno eléctrico. La caracterización incluyó medidas de contracción lineal, densidad aparente y porosidad abierta por método de Arquímedes, identificación de fases cristalinas por difracción de Rayos X de polvos y cuantificación de fases por el método de Rietveld. La distribución de tamaños de poro se determinó por porosimetría de intrusión de mercurio, y se observó la microestructura mediantemicroscopía electrónica de barrido (SEM).En los materiales formulados con aditivos se obtuvo mayor proporción de mullita; además, se observó baja contracción (< 2%) y mayor porosidad abierta (hasta 45%). La muestra sin aditivos presenta granos irregulares con menor tamaño de poros que las muestras con aditivos las cuales contienen granos aciculares (Figura 1). Toda la familia de materiales contiene poros de tamaño aparente entre 0.1 y 1.5 μm (Figura 1).La utilización de los aditivos estudiados aumenta la conversión en mullita y modifica la microestructura y características texturales de este tipo de cerámicos. Estos cambios implican la posibilidad de utilizar estos materiales en las aplicaciones tecnológicas mencionadas.