PROPIEDADES MECANICAS A ALTA TEMPERATURA DE MATERIALES CERÁMICOS POROSOS BASADOS EN SILICATOS

S.E. GASS; L. SANDOVAL; M.H. TALOU; A.G. TOMBA MARTINEZ; M.A. CAMERUCCI; EVA GREGOROVÁ; WILLI PABST

Buenos Aires

Jornada; JONICER 2015; 2015

ATAC

Los materiales cerámicos porosos de base cordierita constituyen un importante segmento de la industria cerámica, destacándose su empleo como materiales estructurales livianos, aislantes térmicos y soporte de catalizadores, entre otros. Para estas aplicaciones, se requiere combinar una elevada porosidad y un bajo peso del componente, con su estabilidad mecánica aún a las elevadas temperaturas que puede implicar su uso, lo cual representa un reto dado el compromiso existente entre estos requerimientos [1]. En este trabajo, se evaluaron mecánicamente materiales preparados [2] a partir de una mezcla precursora de cordierita, basada en caolín, talco y alúmina, por consolidación térmica (75-85°C, 4h) de suspensiones acuosas estables de la mezcla cerámica con almidón. El gel de almidón, que actúa como ligante de las probetas en verde, genera los poros cuando es eliminado en un tratamiento térmico posterior a la consolidación de la suspensión (650°C, 2h). En este trabajo se emplearon tres almidones nativos diferentes, de papa, maíz y tapioca. La transformación de las materias primas cerámicas en cordierita se llevó a cabo por reacción-sinterización a 1330°C, 4h. La caracterización de los discos se realizó por medidas de porosidad (método de Arquímedes), análisis microestructural (SEM) y análisis de la distribución de tamaños de poros (porosimetría de intrusión de Hg). La evaluación mecánica de los materiales se llevó a cabo desde temperatura ambiente hasta 1100°C, en compresión diametral. Para los ensayos mecánicos se empleó una máquina servohidráulica INSTRON 8501 y control por desplazamiento (0,7 mm/min). Las diferencias registradas en el comportamiento de los materiales preparados con cada almidón y los valores de los parámetros mecánicos (módulo de Young y resistencia a la fractura) se relacionaron con las características de las materias primas y la composición, textura y microestructura desarrolladas en los materiales finales, en especial, la porosidad y la presencia de fase vítrea.