EFECTO DEL OXIDO DE GADOLINIO (Gd2O3) EN EL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE UNA ARCILLA CAOLINITICA

M.F. HERNANDEZ; M. CIPOLLONE; M.S. CONCONI; G. SUAREZ; E. AGLIETTI; N. RENDTORFF

CABA

Jornada; JONICER II, 2das Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2016

ATAC CETMIC

EFECTO DEL OXIDO DE GADOLINIO (Gd2O3) EN EL COMPORTAMIENTOTÉRMICO DE UNA ARCILLA CAOLINITICAM.F. Hernández(a)(b)*,M.E. Cipollone(b)(c), M.S. Conconi(c), G. Suarez(b)(c), E.F. Aglietti(b)(c),N. M. Rendtorff(b)(c)(a) Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC): (CIC-CONICET-CCT La Plata),Camino Centenario y 506, C.C.49 (B1897ZCA) M.B. Gonnet, Argentina.(b) Dpto. De Química, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, UNLP, La Plata,Argentina.(c) Y-TEC SA. Ensenada, Argentina.*E-mail: florenciahernandez@cetmic.unlp.edu.arEl tratamiento térmico de una arcilla caolinítica involucra diferentes procesos, tales como ladeshidratación y deshidroxilación que ocurren debajo de los 600 °C, la formación de pre-mullita yde la fase tipo espinela, acompañada por la formación de sílice de baja cristalinidad, aaproximadamente 980 °C y, por último, la formación de mullita en el rango comprendido entre1200 y 1350 °C. Esta serie de procesos químicos es acompañada por la sinterización de la arcillamediante la formación de fase vítrea. A fin de favorecer oretrasar la sinterización de estos materiales se ha estudiadoel uso de diversos aditivos de sinterización [1].En el presente trabajo se muestra el efecto comparativode la adición de óxido de gadolinio (1 y 5 % p/p) a una arcillacaolinítica comercial (60% caolinita), sobre elcomportamiento térmico a través de la evaluación de unaserie de análisis térmicos que incluyen, la termogravimetría(TG), el análisis térmico diferencial (ATD) y la dilatometría(TMA) en ciclos de calentamiento con 10 °C/min hasta 1400°C. Asimismo se ha evaluado el efecto en la formación demullita y otras fases del sistema Al2O3-SiO2-Gd2O3 pordifracción de rayos X [2] y en las propiedades texturales (porosidad y densidad) de cerámicosconformados por prensado uniaxial y sinterizados a 1250 y 1400 °C.Esperablemente las fases resultantes fueron mullita (3Al2O3.2SiO2), cuarzo, cristobalita y fasevítrea. Las temperaturas de formación de pre-mullita y mullita no se vieron afectadas (940, 1100y 1170 ºC), el grado de mullitización y contenido de cristobalita no se vieron afectados por laincorporación del óxido. En cambio el contenido de cuarzo fue levemente disminuido a expensasde la formación de la fase vítrea luego de la incorporación del aditivo motivo de estudio.El ensayo de TMA (fig. 1) permite observar la sinterización de estos materiales, observándoseque no existen grandes cambios en este comportamiento, salvo la disminución de la temperaturaóptima de sinterización que decrece casi linealmente con el contenido del aditivo estudiado.En general se encontró que la adición de este oxido no modifica sustancialmente elcomportamiento térmico de la arcilla caolinítica, presumiblemente a elevadas temperaturas esteóxido pasa a formar parte de la fase vítrea responsable de la sinterización de este tipo decerámicos