INVESTIGADORES
RENDTORFF BIRRER Nicolas Maximiliano
congresos y reuniones científicas
Título:
MATERIALES CERÁMICOS DE MULLITA CON MICROESTRUCTURA ACICULAR A PARTIR DE ARCILLA CAOLINÍTICA, ALÚMINA Y TRIFLUORURO DE ALUMINIO
Autor/es:
P. LOPEZ; M.F. HERNANDEZ; J.M. MARTÍNEZ; M.S. CONCONI; L. ANDRINI; N. RENDTORFF
Lugar:
Rosario
Reunión:
Jornada; 4º Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica 4º-JONICER; 2019
Institución organizadora:
IFIR-ATAC
Resumen:
La mullita (3Al2O3.2SiO2) es uno de los materiales cerámicos de mayor importancia en la industria y latecnología refractaria debido a sus propiedades beneficiosas: refractariedad y resistencia al choquetérmico, bajo coeficiente de dilatación térmica, alta resistencia mecánica y a la corrosión ácida.El trifluoruro de aluminio (AlF3) se utiliza como aditivo fundente en la producción electrolítica dealuminio, y como componente de esmaltes cerámicos. Se ha estudiado la fabricación de cerámicos porososde mullita utilizando el AlF3 como aditivo en mezclas de fuentes de alúmina y sílice notando que lapresencia de este componente favorece la formación in situ de una estructura de enclavamiento dewhiskers de mullita con forma de aguja [1]. Esto es debido a las reacciones químicas que ocurren conformación de gases, por lo cual se acelera la mullitización.En el presente trabajo nos hemos propuesto desarrollar y estudiar cerámicos de mullita conmicroestructuras que presenten granos con morfologías de tipo aguja a partir de mezclas de arcillacaolinítica (59% de caolinita), alúmina calcinada A16-SG y trifluoruro de aluminio en cantidadesestequiométricas para la formación de la mullita. Explorar la proporción del aditivo hasta un 5 % p/p endefecto del Al2O3 entre 1400 y 1600 °C comparándose con una mezcla sin aditivo y estudiar el efecto delmismo en la mullitización, la microestructura desarrollada y las propiedades macroscópicas.El procesamiento consistió en la adecuación granulométrica y mezclado mediante molienda en molinoplanetario y los polvos se conformaron en piezas de geometrías modelo (cilindros y barras prismáticas) porprensado uniaxial (50 MPa) en seco. El tratamiento térmico fue optimizado mediante ensayos térmicoscalcinándose las piezas en verde entre 1400 y 1600 °C por dos horas a 5 °C/min en horno eléctrico.Se determinó el comportamiento térmico de las mezclas mediante el análisis termogravimétrico ytérmico diferencial (ATD-TG). Se estudiaron las microestructuras desarrolladas por microscopía electrónicade barrido (MEB), las propiedades texturales (porosidad y densidad) mediante porosimetría por intrusiónde mercurio, y las propiedades mecánicas: módulo de resistencia a la flexión (σf) y módulo de elasticidad (E)mediante el ensayo de flexión en 3 puntos. También se identificaron las fases cristalinas resultantes pordifracción de rayos X (DRX) a distintas temperaturas. La incorporación del aditivo influenció en el grado demullitización y la microestructura desarrollada, con presencia de granos tipo aguja, los cuales fueroncaracterizados. Se lograron elevados rangos de mullitización y una mejora en el comportamiento mecánico.Los resultados obtenidos permiten establecer estrategias en el diseño de este tipo de materiales.