Volumen II - SAM

temperatura de sinterización a 1400 y 1500 ºC produce un cambio de la distribución a monomodal indicando
la eliminación de los poros intersticiales, es decir la densificación de la matriz de zirconia. A altas
temperaturas el volumen máximo intruido y el radio medio (2.5 µm) se mantuvo aproximadamente constante
para el cerámico preparado con almidón de papa. Contrariamente, se observa una importante reducción del
volumen de poros para los productos obtenidos con almidón de maíz. Estos materiales poseen la mayoría de
canales con tamaño medio de alrededor de 0.4 µm que resultó significativamente menor que el del cerámico
producido con almidón de papa.
Se observó previamente [5] que aumentando la fracción volumétrica de almidón de maíz Xst a 0.57 la
distribución de poros en el producto sinterizado a 1500 °C resultó bimodal debido a la formación de canales
con radio medio de 0.35 y ~2 µm en baja proporción. Para este caso, la interconexión entre los poros es total
(Figura 5 a). Cuando el contenido de almidón de papa Xst se aumentó a 0.47, la distribución de poros se
caracterizó por canales de aproximadamente 5 µm, es decir que presentó una baja dependencia con Xst.
4. CONCLUSIONES
Se determinaron las propiedades físicas incluyendo porosidad, relación entre porosidad abierta y total, y
microestructura (tamaño, morfología de los poros) de cerámicos porosos de zirconia producidos por
consolidación directa con almidón de maíz y papa. Los cerámicos alcanzaron 50 vol% de porosidad total,
propiedad que mostró una relativamente baja dependencia del contenido de almidón en el producto en verde.
La estructura de los poros en la pieza sinterizada estuvo principalmente determinada por la variedad de
almidón utilizado y la temperatura de sinterización (1000 y 1500 ºC).
Los materiales preparados con almidón de papa exhibieron poros de tamaño mayor que 50 µm
completamente interconectados. Los canales de interconexión presentaron un diámetro medio cercano a 5
µm, en tanto, bajos contenidos de almidón de maíz no resultaron tan efectivos para lograr la reducción de la
densificación de la zirconia a altas temperaturas. En este caso, el efecto del aumento de la temperatura
produjo una considerable reducción de porosidad y del grado de conexión entre los poros. Por porosimetría
se verificó que se desarrollaron poros pequeños con radios medios de 0.4 µm por lo que una importante
proporción de dichos poros son sinterizables. Sin embargo, con una adecuada combinación de contenido de
almidón y temperatura de sinterización se puede alcanzar la total interconexión entre los poros.
El almidón de papa le confiere al cerámico mejores propiedades tales como mayor porosidad, superior
tamaño promedio de poros y de canales de interconexión para idénticos contenidos de almidón en el
producto en verde y condiciones de sinterización que son de gran importancia en múltiples aplicaciones.
REFERENCIAS
1. A.R Studart; O.C. Gonzebach; E. Tervoort; L.J. Gauckler, “Processing routes to macroporous ceramics:
A review”. Journal of the American Ceramics Society, Vol.89 (2006), p. 1771-1789.
2. E.B. Slamovich; F.F. Lange, “Densification of large pores. I Experiments”, Journal of the American
Ceramics Society, Vol. 75 (1992), p. 2498-2508.
3. O. Lyckfeldt; J.M.F Ferreira, “Processing of porous ceramics by starch consolidation”, Journal of the
European Ceramics Society, Vol. 18 (1998), p. 131-140.
4. E. Gregorova; W. Pabst, “Porosity and pore size control in starch consolidation casting of oxides
ceramics: Achievements and problems”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 27 (2007), p.
669-672.
5. L.B. Garrido; M.P. Albano, “Procesamiento de cerámicos porosos de zirconia por consolidación directa
con almidón”. Anales CONAMET-SAM, 2008.
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