ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE SUSPENSIONES DE MULLITA-ALMIDÓN

M. H. TALOU; M. A. CAMERUCCI; R. MORENO BOTELLA

Santiago, Chile

Congreso; SAM-CONAMET 2008; 2008

Asociación Argentina de Materiales y Sociedad Chilena de Metalurgia y Materiales

El almidón es uno de los posibles agentes utilizados como consolidante/ligante y formador de poros a temperatura en la fabricación de materiales cerámicos porosos de uso como aislantes térmicos. El hinchamiento de los gránulos de almidón en presencia de una cantidad de agua en exceso determina un incremento en la viscosidad de la suspensión, una transición al comportamiento viscoelástico y la formación de un gel elástico a temperaturas entre 60 y 80 ºC. Este cambio en las características reológicas y morfológicas de la suspensión de almidón es uno de los factores que influyen en la cinética de la formación de la pieza cerámica en verde por consolidación directa a temperatura y, consecuentemente, en las características microestructurales del producto final (porosidad, distribución de tamaño de poros y morfología). A su vez, la presencia del polvo cerámico y aditivos de procesamiento en la suspensión de almidón modifica el comportamiento de los gránulos de almidón en exceso de agua a temperatura. Así, el cambio en las características reológicas de la suspensión de almidón, determinado tanto por el proceso de gelatinización en sí mismo como por la incidencia del polvo cerámico y aditivos adicionados, es uno de los factores que influye en la cinética de formación del cuerpo cerámico y en sus características finales. En este trabajo se emplearon un polvo de mullita comercial (Baikalox MULSM, Baikowski) con D50 = 1,46 mm; Se = 13,5 m2/g; δpic. = 3,35 g/cm3 y nivel de impurezas < 1% y almidones comerciales de papa (D50 = 47,8 μm; δpic. = 1,47 g/cm3), mandioca (D50 = 13,3 μm; δpic. = 1,49 g/cm3), papa modificado (D50 = 12,4 g/cm3; δpic.= 1,49 g/cm3) y maíz (D50 = 14,8 g/cm3; δpic.= 1,49 g/cm3). Se estudió el comportamiento reológico en función de la temperatura (30-85ºC) de suspensiones acuosas de los cuatro almi­dones y de suspensiones acuosas de mullita con 20% p/p de cada almidón. En ambos casos se analizó el efecto del agregado de distintos porcentajes de dispersante Dolapix CE-64 (0,6; 0,9 y 1,2% p/p) y el empleo de diferentes velocidades de calentamiento (1, 2, 5 y 10ºC/min). El estudio de la gelatinización de estas suspensiones en función de la temperatura se realizó por reometría dinámica oscilatoria de pequeña amplitud empleando un reómetro Haake Mars y el programa RheoWin Pro Job a partir de la cual se determinó el módulo elástico (G’), el módulo viscoso (G’’) y la tangente de pérdida (tan δ). La morfología y distribución de tamaño de los gránulos de almidón gelatinizados en función de la temperatura se estudió por microscopía óptica de transmisión con análisis de imágenes (Image-Pro Plus).