CERÁMICOS DE MULLITA (3Al2O3.2SiO2) OBTENIDOS POR REACCIÓNSINTERIZACIÓN DE CENIZA DE CASCARA DE ARROZ Y ALÚMINA

M.F. SERRA; M.S. CONCONI; M.R. GAUNA; N. RENDTORFF

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Jornada; 1° Jornadas Nacionales de Investigación en Cerámica JONICER 2015; 2015

Asociación Tecnica Argentina de Cerámica ATAC

CERÁMICOS DE MULLITA (3Al2O3.2SiO2) OBTENIDOS POR REACCIÓNSINTERIZACIÓN DE CENIZA DE CASCARA DE ARROZ Y ALÚMINA M.F. Serra(a), M.S. Conconi(a), M.R. Gauna(a), N.M. Rendtorff(ab)* (a) CETMIC Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CIC-CONICET La Plata) Con Centenario y 506 M.B. Gonnet (1897), Buenos Aires, Argentina. (b) Departamento de química, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Platal, 47 y 115, La Plata 1900 Buenos Aires, Argentina. *E-mail: rendtorff@cetmic.unlp.edu.ar Debido a las ventajas económicas, energéticas, impositivas y ambientales el empleo de residuos industriales (subproductos) como materias primas de la industria cerámica se encuentra en estudio y aplicación desde hace décadas, la especificidad de los residuos hace necesaria la caracterización básica y tecnológica de los mismos. El Litoral argentino es una zona importante de producción de arroz. La cascara de arroz es comúnmente utilizada como combustible alternativo. La ceniza de cáscara de arroz (CcA) es el principal subproducto de esta combustión (≈20% p/p). Y presenta importantes cantidades de óxido de silicio (SiO2) (≥ 90%). En particular esta ceniza de cáscara de arroz presenta un alto contenido de SiO2 incluso superior al reportado por otras especies de arroz, y debido a la temperatura de combustión que lo produjo un elevado contenido de cristobalita. La mullita (3Al2O3.2SiO2) ha alcanzado una importancia como material tanto en la cerámica tradicional como en la cerámica fina o de avanzada. Esto es principalmente debido a sus propiedades como alta estabilidad térmica y sus propiedades favorables como baja expansión térmica y conductividad, alta resistencia al creep y estabilidad frente a la corrosión, junto con una buena resistencia mecánica y tenacidad a la fractura, existen aplicaciones densas y de elevada porosidad. En el presente trabajo logramos elaborar cerámicos de mullita por reacción sinterización de mezclas estequiométricas de alúmina y (CcA), establecer las variables de procesamiento críticas y las propiedades de los cerámicos elaborados en una escala representativa. Mezclas molidas en molino de bolas (malla 200) fueron prensadas en seco (200 MPa) y sinterizadas en horno eléctrico entre 1100 y 1600ºC (rampa de 5ºC/min, y meseta de 60 min). Luego se estableció la evolución de la contracción y las propiedades texturales (Arquímedes), la conversión mediante el análisis de difracción de Rayos X y la microestructura mediante la microscopia electrónica de barrido. Los materiales obtenidos confirmaron la ruta de procesamiento propuesta. El grado de sinterización no fue completo (porosidad ≈30%), esperable teniendo en cuenta el deficiente grado de compactación del prensado uniaxial (50%). La relativa expansión (menor contracción) debido a la mullitización se hace evidente por encima de los 1400ºC en la figura. Cabe destacar que los cerámicos procesados a 1500 y 1600°C presentaron alto grado de conversión (≈95%) y las procesadas a menor temperatura presentaron elevada presencia de fase vítrea, cristobalita y alúmina y poca o nada de mullita.