Cerámicos de titanato de aluminio (Al2TiO5) a partir de hidróxido de aluminio y óxido de titanio.

MARÍA FLORENCIA HERNÁNDEZ; ESTEBAN AGLIETTI; MARÍA AGUSTINA VIOLINI; MARÍA SUSANA CONCONI; GUSTAVO SUÁREZ; NICOLÁS RENDTORFF

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET 2016; 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). Luego se ha caracterizado el material obtenido mediante diversas técnicas.En primer lugar 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 por dispersión laser. 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, con una velocidad calentamiento de 5 °C/min.El grado de sinterización del cerámico fue evaluado por contracción lineal, densidad y porosidad (Arquímedes). La microestructura desarrollada fue evaluada mediante MEB y porosimetría de intrusión de mercurio. Por último, el grado de conversión de la reacción fue ponderado mediante DRX y el posterior refinamiento estructural de Rietveld.El análisis térmico llevado adelante 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.