Volumen II - SAM

la temperatura de ablandamiento (TA), esta última es determinada cuando se comienzan a observar bordes
redondeados en la muestra.
Tabla 4. Valores obtenidos de la microscopía en temperatura.
polvo TI (ºC) TF (ºC) Cmax (%) TD (ºC) TA (ºC)
D 842 905 7,1 1026 1048
15C 840 938 15,7 1025 1048
15G 838 919 13,9 1031 1058
Las imágenes asociadas a temperaturas características del polvo con 15% coque, se presentan en la figura 6.
Allí se observa la pastilla de polvo 15D en forma secuencial: al inicio del ensayo, en la zona de sinterización
y a las temperaturas marcadas como de deformación (TD) y de ablandamiento (TA) de dicha muestra.
Evoluciones semejantes fueron observadas para las pastillas restantes.
Ti = 25ºC T = 857ºC T = 964ºC TD = 1025ºC TA = 1048ºC
Figura 6. Imágenes de la muestra 15C a diferentes temperaturas.
4. DISCUSIÓN
Los materiales carbonosos adicionados presentan, previo a la etapa de sinterización, diferentes
comportamientos de dilatación/contracción. Por su parte, el coque de petróleo presenta dos zonas de
contracción, la primera entre 350-435 ºC y la segunda desde 660 ºC hasta 725 ºC, mientras que el grafito de
electrodo utilizado presenta una sola etapa de contracción entre 555-720 ºC.
Comparando, en esta primera etapa, los valores de las contracciones provocadas por ambos materiales sobre
el polvo D, se puede destacar que en los porcentajes adicionados (9% y 15%), el grafito provocó un mayor
grado de contracción en las muestras.
De acuerdo a las curvas dilatométricas, ni el porcentaje ni el tipo de material carbonoso adicionado
provocaron un corrimiento de la temperatura de inicio de la contracción principal; determinada, en todos los
casos, alrededor de los 810ºC. Tampoco modificaron la temperatura donde se alcanza la máxima velocidad
de contracción, la cual se estableció alrededor de los 860ºC. Los valores absolutos de estas velocidades no
presentaron un cambio detectable, de acuerdo a las adiciones carbonosas generadas.
Analizando ensayos termogravimétricos (TG) realizados sobre pastillas decarburadas (D), con 15% de coque
(15C) y con 15% de grafito (15G), se observó que las pastillas 15C pierden la totalidad del material
carbonoso entre 350-565 ºC, mientras que las pastillas 15G lo hicieron a mayor temperatura, en el rango
comprendido entre 540-750 ºC [8]. A partir de estas curvas TG se calcularon las energías de activación (QD)
asociadas a la descomposición de ambos materiales carbonosos. Así se obtuvo una QD = 44-54 kJ/mol para el
mecanismo de descomposición del coque y una QD = 62-72 kJ/mol para el del grafito [8].
Análisis por difracción de rayos X mostraron una considerable presencia de fase amorfa en el coque de
petróleo, mientras que el grafito presenta solo fase cristalina. Esta mayor cristalinidad del grafito puede
asociarse a la mayor temperatura y energía de activación de su descomposición.
Si bien no se observaron diferencias notables en las curvas dilatométricas de los distintos polvos, los datos
obtenidos con el microscopio de alta temperatura permiten destacar comportamientos particulares entre los
mismos. Además, por medio de la técnica de MAT se pudo extender a mayores temperaturas el análisis del
comportamiento de las distintas muestras.
Así, en la etapa de sinterización de los tres polvos (etapa 1), la adición de 15 % de material carbonoso
permite incrementar al doble la máxima contracción alcanzada (Cmax = 14-16 %) respecto de la muestra D
(Cmax = 7 %). Por otro lado, si bien las tres pastillas ensayadas iniciaron la etapa de sinterización a la misma
temperatura (∼ 840 ºC), la etapa de contracción se extendió a temperaturas mayores respecto de la
determinada para la muestra sin adiciones (TF = 905 ºC). La mayor influencia se observó en el polvo con
15% de coque (TF = 938 ºC) y en menor medida en el polvo con 15% grafito (TF = 919 ºC).
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