Volumen II - SAM

ultra-rápida) se utilizó un susceptor, como elemento auxiliar de calentamiento (calentamiento híbrido). Los
discos consolidados con ambos almidones a 75°C y calcinados se sinterizaron en un horno de microondas
(Horno microondas Cober Electronics MS6K con cavidad multimodo) empleando una frecuencia de 2,45
GHz, y vel. de calentamiento de 50°C/min. Se realizaron tratamientos a 1300ºC (15 min), 1330°C (15 min) y
1325°C (20 min), para los discos consolidados con almidón de papa y 1250°C (25 min), 1275°C (20 min) y
1300°C (15 min) para los discos consolidados con almidón de mandioca. Con fines comparativos, se realizó
la reacción-sinterización de los discos calcinados por la vía convencional (SC) en un horno eléctrico con
elementos calefactores de SiC a 3ºC/min hasta 1330ºC, 4h y enfriamiento a 5°C/min hasta temperatura
ambiente. La evolución de las fases se estudió por DRX (Siemens, D500). La densidad aparente (δs) y la
porosidad (%Ps) de cada material se determinaron por el método de Arquímedes en agua. El análisis
microestructural (distribución de tamaños y morfología de poros) se realizó por SEM (Jeol JSM 6460) sobre
superficies desbastadas (papel de SiC 600 grit) y pulidas (pastas de diamante de 6, 3, 1 μm), previo embutido
de las muestras porosas en resina epoxi bajo vacío o de las muestras densas en resina poliéster.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. CARACTERIZACIÓN DE LOS DISCOS EN VERDE
En la Tabla 1 se muestran los valores promedios de las densidades (δv) y porosidades (%Pv) obtenidos.
Tabla 1: Densidades (δv) y porosidades (%Pv) de los discos en verde.
Tipo de Almidón δv (g/cm 3 ) % Pv
Papa 1,19 ± 0,05 51 ± 1,9
Mandioca 1,19 ± 0,04 51 ± 1,5
En la Figura 1 se presentan las imágenes de SEM de las microestructuras de los discos consolidados con los
dos almidones. En las microestructuras se observan gránulos de almidón (se indican con flechas) que fueron
confirmados por análisis elemental de C (EDAX) cuyos tamaños (30-50 y 15-18 μm para los almidones de
papa y mandioca, resp.) y morfología se corresponden con los determinados en los respectivos almidones
secos y gelatinizados a la temperatura de consolidación [10]. La porosidad de los materiales no se aprecia
claramente.
a) b)
Figura 1. Microestructuras en verde de los discos consolidados con almidón de: (a) papa y (b) mandioca.
3.2. SINTERIZACIÓN POR MICROONDAS (SM)
Caracterización de los discos:
En la Tabla 2 se presentan los valores promedios de las densidades (δs) y porosidades (Ps) para los discos
sinterizados por SM y SC. Los materiales obtenidos por SM presentaron menor porosidad que aquéllos
obtenidos por SC siendo adecuados para su uso como aislantes aquéllos que alcanzaron porosidades > 40%.
En los materiales sinterizados por ambas rutas e independientemente de las temperaturas y tiempos
empleados, el tipo de almidón usado en la consolidación de los discos incide significativamente en los
niveles de porosidad obtenidos, siendo esto muy marcado en las muestras SM. Así, cuando se emplea
almidón de papa, se obtuvieron a todas las temperaturas y tiempos de sinterización, materiales con elevada
porosidad (~40%), mientras que cuando se utilizó almidón de mandioca, los niveles de porosidad registrados
fueron notoriamente inferiores (14-24%) obteniéndose un material denso con porosidad de 1,4% a las más
altas temperaturas y/o tiempo de sinterización (1275°C, 20 min y 1300°C, 15 min). En los discos SM
obtenidos con almidón de papa, las variaciones en temperatura (y por ende en el tiempo) evaluadas no
produjeron cambios significativos en las porosidades desarrolladas. Opuestamente, en los discos SM
consolidados con almidón de mandioca, la temperatura de sinterización modifica significativamente la
cantidad de porosidad desarrollada. Además, para estos materiales, el rango de temperaturas máximas de
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