INVESTIGADORES
RENDTORFF BIRRER Nicolas Maximiliano
congresos y reuniones científicas
Título:
COMPORTAMIENTO DILATOMÉTRICO y PROPIEDADES MECÁNICAS DE CERÁMICOS DE TITANATO DE ALUMINIO (Al2TiO5) ESTABILIZADOS CON ZIRCÓN.
Autor/es:
A. DOMMA; M.S. CONCONI; M.R. GAUNA; G. SUAREZ; E. AGLIETTI; N. RENDTORFF
Lugar:
Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Reunión:
Jornada; 1° Jornadas Nacionales de Investigación en Cerámica JONICER 2015; 2015
Institución organizadora:
Asociación Tecnica Argentina de Cerámica ATAC
Resumen:
COMPORTAMIENTO DILATOMÉTRICO y PROPIEDADES MECÁNICAS DE
CERÁMICOS DE TITANATO DE ALUMINIO (Al2TiO5) ESTABILIZADOS CON
ZIRCÓN.
A. Domma(a), M.S. Conconi(a), M.R. Gauna(a), G. Suárez(ab), E.F. Aglietti(ab), N.M. Rendtorff(ab)*
a. CETMIC, Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica. Camino Centenario y 506, cc49.
M.B. Gonnet, Buenos Aires, (CP1897) Argentina. (CIC-CONICET )
b. Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP, 47 y 115 La Plata.
*rendtorff@cetmic.unlp.edu.ar
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 (≈1860ºC) de este material lo tornan atractivo para aplicaciones
refractarias en la industria metalúrgica no ferrosa, automotriz, etc. El Al2TiO5 presenta un
coeficiente de expansión térmica bajo (menor al de la sílice fundida) pero con una marcada
anisotropía la cual dificulta la sinterización y resulta en un comportamiento tipo histéresis. El zircón
(incompatible con el Al2TiO5) podría ser un aditivo de
sinterización debido a la reacciones a elevadas
temperaturas del sistema Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2.
Mezclas equimolares de Alúmina (Al2O3) y Titania
(TiO2) con una adición de 5% p/p de zircón (ZrSiO4)
fueron colados en moldes de yeso a partir de una
dispersión estable de 50% de solido a pH 9,0 y 0,3%
de dispersante a base de poliacrilato de amonio.
Luego de secas, fueron sinterizadas a 1500°C por 2
horas con una velocidad de calentamiento y
enfriamiento de 10 °C/min. Se evaluaron las
propiedades texturales mediante el método de
Arquímedes y las fases cristalinas resultantes en base
a la difracción de rayos X (figura), observándose la
conversión casi completa y la presencia de pequeñas
cantidades de: Alúmina residual (Al2O3), zirconato de
titanio (ZrTiO4) y mullita (3Al2O3.2SiO2). Luego se evaluaron la resistencia mecánica a la flexión (3
puntos) y el módulo de elasticidad dinámico (excitación por impulso) en probetas prismáticas de
3x4x40 mm3. Por último se evaluó el comportamiento dilatométrico reversible del material
elaborado en el ciclo 25-1400-300°C, con forma de histéresis y la microestructura mediante la
microscopía electrónica de barrido. Se obtuvieron y caracterizaron cerámicos de titanato de
aluminio con interesantes propiedades (D= 2,72 gr/cm3; P=25%; σf=100 MPa, E=150 GPa; con
granos sinterizados parcialmente y de dimensión micrónica), que comprobaron la ruta propuesta.
En especial el bajo coeficiente de dilatación por debajo de 800ºC (entre -0,5 y 0,2 10-6 ºC-1)
permite predecir el buen comportamiento termomecánico del materia en este rango de
temperaturas en solicitaciones tecnológicas.
