PROPIEDADES DE CERÁMICOS POROSOS BASADOS EN ALUMINATOS DE CALCIO

Y. BRUNI; GUSTAVO SUAREZ; M. FLORENCIA HERNÁNDEZ; SUSANA CONCONI

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; XII Congreso Internacional de Matelurgia y Materiales SAM-CONAMET 2024; 2024

SAM-SOCHIM

Los cerámicos basados en aluminatos de calcio encuentran un amplio rango de aplicaciones tecnológicas como cerámicos refractarios en la industria metalúrgica, soportes de catalizadores, además de emplearse como cementos dentales, cerámicos ópticos y estructurales. Recientemente se han investigado compuestos de MgAl2O4-CaAl2O4, MgAl2O4-CaAl4O7?CaAl12O19 y CaAl4O7-CaAl12O19 en cuanto a su aptitud como materiales estructurales livianos [1,2]. En este trabajo se obtuvieron cerámicos porosos basados en CaAl4O7, CaAl2O4 y CaZrO3 a partir de mezclas comerciales de un cemento de alta alúmina (HAC), ZrO2 pura, Al(OH)3 y CaCO3, buscando una mejora de las propiedades térmicas al variar el contenido de dialuminato de calcio (CaAl4O7). Este compuesto presenta un bajo coeficiente de expansión térmica, de 4,1 10-6 °C-1 propiedad fundamental en términos de la resistencia al choque térmico. Las diferentes mezclas se procesaron mediante molienda de alta energía durante 12 h y se sinterizaron a 1300 y 1400 °C. Se obtuvieron compositos con porosidades entre 44 y 63%. El sinterizado a 1400°C aceleró las reacciones in situ, derivando en un aumento de la formación de CaAl4O7 y CaZrO3 y una consecuente disminución en el contenido de CaAl2O4 y c-ZrO2. A la vez produjo una reducción del tamaño de grano y de la porosidad derivando en una notable mejora de la resistencia a la flexión. Particularmente el composito con mayor contenido de CaAl4O7 conteniendo CaZrO3, sinterizado a 1400°C presentó las mejores propiedades mecánicas (resistencia a la flexión de 36 MPa) debido a su menor porosidad (abierta y total) y su microestructura más homogénea, presentando además un bajo coeficiente de dilatación térmica de 5,8 10-6°C similar al correspondiente a cerámicos basados en mullita.