DESARROLLO DE MATERIALES CERÁMICOS POROSOS BASADOS EN ALÚMINA, ÁCIDO BÓRICO Y NEGRO DE HUMO

MOCCIARO ANABELLA; RICHARD, DIEGO; NICOLAS RENDTORFF; HERNÁNDEZ MARÍA FLORENCIA

La Plata

Congreso; 5tas Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2022

Los cerámicos tecnológicos del sistema alúmina-óxido bórico (Al2O3-B2O3) son empleados en diversasaplicaciones estructurales, aislantes térmicos y filtrantes [1]. Una fuente posible de óxido de boro para sufabricación es ácido bórico (H3BO3), el cual es un recursode producción nacional que se obtiene de las evaporitasde los grandes salares del noroeste argentino [2].La formación de boratos de aluminio a partir de alúmina yóxido de boro ocurre a elevadas temperaturas (≈1000 °C).Estos materiales presentan interesantes propiedades,refractarias y resistencia a la corrosión. También sonutilizados como refuerzos de otros materiales debido a latendencia a presentar morfologías del tipo aguja. Elobjetivo del presente trabajo es estudiar materiales delsistema Al2O3-B2O3 con agregados de negro de humocomo material fungible generador de porosidad adicional,hallar las variables críticas del procesamiento y describir lamicroestructura desarrollada. Se partió de una mezclacuya relación de óxidos (74% Al2O3 – 26% B2O3 %P/P) estábasada en el diagrama de fases binario, la misma serealizó en etanol debido a la solubilidad parcial del ácidobórico en agua. Luego de 2 horas de mezclado se secó en estufa durante 24 hs a 60°C, luego se presinterizóel material obtenido a 800°C. Posteriormente se ensayaron tres formulaciones, partiendo del borato dealuminio presinterizado y adición de 15, 25 y 40 % v/v de negro de humo. Se conformaron discos de 1,0 cmde diámetro mediante prensado uniaxial a 100 MPa; y posteriormente se sinterizaron las probetas a 1200 y1300 °C. Se evaluó la porosidad, se realizó difracción de rayos X, se caracterizó la microestructura mediantemicroscopía electrónica de barrido y se ensayó la compresión diametral de los materiales a 1200 y 1300° C.Finalmente se logró obtener una serie de materiales porosos (> 50%), cuya fase cristalina mayoritaria esborato de aluminio (Al18B4O33). La microestructura desarrollada fue de agujas inter-trabadas con unarelación de aspecto 15:1.