Volumen II - SAM

almidón resultan, como consecuencia del hinchamiento de los gránulos, de mayor tamaño (Figura 2) que
aquéllos presentes entre las partículas cerámicas, se infiere que en ambos tipos de sinterizado es
fundamentalmente la matriz cerámica la que densifica durante el sinterizado. En la Figura 2 se presentan las
microestructuras de los materiales sinterizados SM y SC. Se aprecian las diferentes porosidades registradas
(Tabla 1) entre los materiales SM. No se observan diferencias significativas en la cantidad de porosidad entre
los materiales consolidados con almidón de papa y sinterizados por microondas a distintas temperaturas. En
estos materiales al igual que en el material SC la porosidad está asociada a cavidades interconectadas que
presentaron una compleja morfología producto del solapamiento de varios poros que da origen a la
formación de canales los cuales se encuentran rodeados por la matriz cerámica más densa. En
contraposición, en los materiales consolidados con almidón de mandioca y sinterizados por microondas se
observa una disminución importante de la porosidad al incrementar la temperatura. La porosidad está
asociada a poros (∼30 μm a 1300 y 1275°C; ∼40 μm a 1250°C) más esféricos (el tamaño disminuye y la
esfericidad aumenta con la temperatura) con mucho menor grado de interconexión que los generados tanto,
en los materiales SC (canales de menor tamaño que en los materiales sinterizados obtenidos con almidón de
papa), como en los obtenidos con almidón de papa y sinterizados por ambas vías.
Evolución de las fases:
En la Tabla 3 se reportan las fases generadas por reacción de los materiales de partida (caolín, alúmina y
talco) a partir del tratamiento térmico en microondas a las distintas temperaturas y tiempos, y las fases
generadas por SC. En los materiales SC, tanto en los consolidados con almidón de papa como con mandioca,
se identificaron por DRX cordierita como fase (75-1439) principal junto a espinela (84-0378) y muy escasa
cantidad de alúmina (42-1468). Además, se infirió la presencia de fase vítrea silícea a partir del registro de
una banda de muy baja intensidad entre 20-30 °2θ (zona que corresponde a los picos de difracción más
intensos característicos de los espectros de las fases cristalinas de sílice). En los materiales SM, las fases
cristalinas desarrolladas dependen de la temperatura y el tiempo de exposición a las microondas
observándose en todos los materiales la presencia de fase vítrea silícea. En los materiales sinterizados a las
menores temperaturas (1300 y 1250°C, para discos consolidados con almidón de papa o mandioca, resp.) se
identificaron cordierita (75-1439) y espinela (84-0378), junto a picos de baja intensidad de alúmina y
protoenstatita (76-1806) siendo dudosa la identificación (producto del solapamiento de picos) de
ortopyroxeno (76-2428)/pyrope (83-0189) (fases metaestables a presión atmosférica; estables a presiones >
10 GPa), que indican un escaso avance de la reacción química, más aún en el material obtenido a partir de
almidón de mandioca debido a las menores temperaturas. La absorción de las energías de microondas varía
con la composición y estructura de las diferentes fases..
Almidón
papa
mandioca
Tipo de
sinterizado
SM
Tabla 3: Fases presentes en los materiales sinterizados.
T sinterización
(°C)
Tiempo
(min)
Fases cristalinas
1300 15 Cord., Esp., Al., Protoenstatita, Ortopyroxeno/Pyrope?
1325 20 Cord., Esp., Al.
1330 15 Cord., Esp., Al.
SC 1330 144 Cord., Esp., (Al.)
SM
1250 25 Cord., Esp., Al., Protoenstatita, Ortopyroxeno/Pyrope?
1275 20 Cord., Esp., Al., Protoenstatita, Ortopyroxeno/Pyrope?
1300 15 Cord., Esp., Al., Protoenstatita, Ortopyroxeno/Pyrope?
SC 1330 144 Cord., Esp., (Al.)
Cordierita=Cord., Espinela=Esp., Alúmina=Al; (Al.)=muy escasa cantidad
Este calentamiento selectivo da lugar a la aparición de distintas fases estables e incluso metaestables que no
se registran por calentamiento convencional. Al incrementar las temperaturas de sinterización (1325 y
1275ºC para discos consolidados con almidón de papa o mandioca, resp.) se produce: a) la desaparición o
disminución de protoenstatita, ortopyroxeno/pyrope [11] para los materiales producidos a partir de almidón
de papa o mandioca, resp., b) la disminución de alúmina y espinela y c) la formación de más cordierita que
se identificó como fase principal. A las máximas temperaturas (1300 y 1330°C) continúa aumentando la
cordierita a expensas de la disminución de alúmina, espinela y de las restantes fases sólo en los discos
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