EFECTO DE LA ADICIÓN DE ÓXIDO DE SAMARIO (Sm2O3) EN EL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE UNA ARCILLA CAOLINÍTICA

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

Mar del Plata

Jornada; 3ras Jornadas Nacionales de Investigacion Cerámica [3 JONICER ]; 2017

INTEMA

EFECTO DE LA ADICIÓN DE ÓXIDO DE SAMARIO (Sm2O3) EN ELCOMPORTAMIENTO TÉRMICO DE UNA ARCILLA CAOLINÍTICAMaría F. Hernández * (a,b), María S. Herrera (a), María S. Conconi (a),Mariano Cipollone (c), Esteban F. Aglietti (a,b), Nicolás M. Rendtorff (a,b)(a) Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC): (CIC-CONICET CCTLa Plata), Camino Centenario y 506 s/n, C.C.49 (B1897ZCA) M.B. Gonnet, Argentina.(b) Dpto. De Química, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata,UNLP, 47 y 115 s/n, La Plata, Argentina.(c) Química Analítica, YPF Tecnología S.A. Av. del Petróleo Argentino 900, Berisso, BuenosAires, Argentina.*E-mail: florenciahernandez@cetmic.unlp.edu.arSe estudió el efecto de la adición de óxido de Samario (Sm2O3) en el comportamiento térmico de unaarcilla caolínica (66 %). La incorporación de Sm2O3 es de interés tecnológico en el diseño de agentes desostén cerámicos trazados (denominados Smart Proppants) ya que éstos pueden ser utilizados en eldiagnóstico de pozos de gas y petróleo no convencional. Dado que el Samario posee alta sección eficaz decaptura neutrónica, mediante técnicasneutrónicas, es posible obtener informaciónsobre la localización y altura de las fracturasproducidas en la roca, luego de un proceso deestimulación hidráulica.Se estudió el efecto de adición de 1 y 5 %p/p de Sm2O3 en la arcilla mediante un conjuntode análisis térmicos de hasta 1400 °C:termogravimetría, análisis térmico diferencial ydilatometría (TG-ATD-TMA). Se evaluó tambiénel efecto en la textura y la microestructura y elgrado de mullitización de los cerámicosresultantes.No se observaron efectos significativos en la temperatura de deshidratación de caolinita y mullitización(primaria y secundaria) (500-600 y 990 °C). El intervalo de sinterización de la arcilla estudiada fue de 1080-1360 °C. La adición de un 5 % de Sm2O3 resultó en una disminución de 70 °C de la temperatura desinterización final respecto a la temperatura de sinterización final de la arcilla.Las mezclas sinterizadas a 1250, 1350 y 1400 °C dieron como resultado materiales cerámicos densos.Con mullita como fase cristalina principal acompañada de cuarzo, cristobalita y en una fase vítrea viscosaque fue proporcionalmente aumentada por el óxido añadido.El contenido de mullita y los parámetros de celda no fueron afectados. No se detectaron fases cristalinascon Sm, infiriendo que la tierra rara es disuelta por la fase vítrea viscosa activa formada térmicamente apartir de la arcilla.La baja concentración de la adición del óxido no afectó notablemente la porosidad o absorción de aguade las cerámicas desarrolladas. Sólo el 5 % en peso de adición resultó en una des-sinterización ligeramentemayor con la aparición de macro-porosidad cuando se procesa a 1400 °C. Este hecho podría ser optimizadomediante el ajuste del programa de calentamiento de los cerámicos.Estos resultados muestran que la incorporación de óxido de Samario en bajas concentraciones no altera