Materiales cerámicos refractarios a partir de magnesita (MgO), dolomita, (MgCa(CO3)2), y zirconia (m-ZrO2) producidos por sinterizacion reactiva

FRANCO MATÍAS STÁBILE; FERNANDO BOOTH; NICOLÁS MAXIMILIANO RENDTORFF; YÉSICA BRUNNI

Rosario

Jornada; Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2019

Instituto de Física de Rosario

Los cerámicos obtenidos a partir de Magnesita, Zirconia y Dolomita resultan de gran interés para su usocomo refractarios en la industria del cemento debido a que las fases resultantes presentan elevados puntosde fusión, (el sistema ZrO2-CaZrO3-MgO, presenta un punto de fusión cercano a 1982°C)[1], buenaspropiedades termomecánicas y una alta resistencia al ataque por clinker de cemento, no obstante, para serusados como tal y lograr las mejores prestaciones es esencial que su procesamiento y microestructura seacontrolada. Se diseñaron cuatro series de materiales refractarios utilizando diferentes proporciones de: 1)magnesita (MgCO3) como componente mayoritario (fracción gruesa y media) y 2) una mezcla equimolar dem-ZrO2 y dolomita MgCa(CO3)2, en menor proporción (fracción fina). De esta manera, las fases cristalinasresultantes fueron en todos los casos: MgO, CaZrO3 (mayoritarias) y c-ZrO2 y Ca3Mg (SiO4)2 como fasessecundarias, dependiendo la cantidad de esta última del contenido de sílice que contienen las materiasprimas minerales usadas (impurezas). Las muestras se obtuvieron por prensado uniaxial (vía seca) dedolomita natural, zirconia y magnesita de elevada pureza (99%), y posterior sinterizacion a 1450 °C durante2 horas.Las fases cristalinas fueron identificadas y cuantificadas(DRX-Rietveld, Fig. 1). La microestructura de los materiales(SEM-EDX) consistió en aglomerados de MgO de tamañovariable (500-1000 µm) rodeados de granos más pequeñosde CaZrO3 (< 50µm) y en menor proporción fases de c-ZrO2 yCa3Mg(SiO4)2 dispersas en toda la microestructura. Elcomportamiento mecánico fue evaluado en términos delmódulo de elasticidad dinámico (E) y módulo de rotura entres puntos, (MOR) los cuales se relacionaron con laporosidad, densidad y microestructura. Los cerámicosmostraron una porosidad de (~20%) y sus propiedadesmecánicas presentaron valores satisfactorios, similares a losde otros refractarios que son usados en la industria delcemento en la denominada ?zona caliente". De esta manerase estaría contribuyendo uso y desarrollo de nuestrosrecursos minerales para la fabricación de refractariosbásicos para el potencial uso en la industria del cemento.