SINTERIZACION Y PROPIEDADES DE TITANATO DE ALUMINIO CON ZIRCON Y TALCO COMO ADITIVO DE SINTERIZACION

NORA HIPEDINGER; NICOLAS M. RENDTORFF; GUSTAVO SUÁREZ; ESTEBAN F. AGLIETTI

Olavarria

Congreso; XI Congreso Internacional de Cerámica, Vidrio y Refractarios; 2013

ATAC - CETMIC

El titanato de aluminio (Al2TiO5) es un material refractario con muy alta resistencia al choque térmico, alta refractariedad y buena resistencia a la corrosión. Además, la muy baja conductividad térmica y alto punto de fusión (1860 ºC aproximadamente) de este material lo tornan atractivo para aplicaciones refractarias en la industria metalúrgica no ferrosa, en la industria automotriz, etc. El titanato de aluminio presenta un coeficiente de expansión térmica muy bajo (menor al de la sílice fundida) pero con una marcada anisotropía (αa25?1000ºC = 10.9×10−6 ºC−1, αb25?1000ºC = 20.5×10−6 ºC−1, αc25?1000ºC = −2.7××10−6 ºC−1) la cual dificulta la sinterización y favorece la formación de microgrietas que deterioran su resistencia mecánica, conforme a su crecimiento. Sus aplicaciones se ven limitadas, también, por su inestabilidad térmica en el rango de temperatura 750-1350 ºC, que conduce a la descomposición del material en alúmina y rutilo. Para superar ambos problemas se suele estabilizar la estructura mediante el dopaje con diversos materiales (óxidos, talco, feldespato, caolín, etc.). El objetivo del presente trabajo fue mejorar la sinterabilidad del titanato de aluminio (un polvo fino de D50≈10μm) y establecer la influencia en la densificación y la evolución térmica de la adición de talco (silicato de magnesio) y zircón (silicato de zirconio) en proporciones menores al 5%. Para ello se evaluó la evolución de las propiedades texturales, microestructura y propiedades mecánicas de los materiales elaborados en función del tratamiento térmico al que fueron sometidas (1400-1600 ºC). Ambos aditivos demostraron ser eficientes para la sinterización de este material en comparación con el material puro. Se detectaron también las nuevas fases cristalinas formadas tras el tratamiento térmico. Por último con el objeto de evaluar la estabilidad térmica de los titanatos sinterizados se llevó adelante un tratamiento térmico prolongado (1500 ºC durante 24 horas).