Volumen II - SAM

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
La bondad de una arcilla caolinitica para la producción de mullita sintética depende de diversas
circunstancias determinadas por su plasticidad (útil durante el procesamiento en crudo), capacidad
aglutinante, contracción en el secado, cocido y de su análisis químico y mineralógico total.
2.1 Caracterización de materias primas para la producción de mullita estequiométrica 3-2
En este trabajo se utilizaron dos tipos de arcilla y dos fuentes de alúmina distintos. Para la caracterización de
las materias primas arcillosas (caolín C-80 y arcilla tincar) y de las fuentes de alúmina (alúmina calcinada e
hidratada) se utilizó la Difracción de Rayos X (DRX) en un equipo marca PW3710, utilizando radiación de
CuKα (λ=1.54Ǻ) con un rango entre 5° y 70°. Teniendo ambas arcillas 98 % pasante malla 325 (44m), y
conociendo su composición química por medio de fichas técnicas, ver tabla 1.
Tabla 1. Análisis químico de las materias primas arcillosas según ficha técnica.
Caolín C-80 Arcilla tincar súper
Al2O3 31.00 24.20
SiO2 57.10 64.40
Na2O +K2O 0.60 0.59
Fe2O3 0.40 0.60
TiO2 0.13 0.49
CaO 0.00 0.42
PxC 10.80 9.12
La características de las fuentes de alúmina a utilizar son: Alúmina Calcinada (Almatis A2G) con tamaño de
partícula medio de 5 m a 99.5% de Al2O3 y Alúmina Hidratada, pasante malla 50 (300 m) y retenido el 98
% entre malla 200 (75 m), con una perdida de calcinación de 32.71 %.
Las materias primas arcillosas también se caracterizaron por: Análisis Térmico Diferencial y
Termogravimétrico (ATD/TG) en un equipo NETZSCH 409/c, a una velocidad de 10°C/min, hasta 1400°C y
por el ensayo de cono pirométrico equivalente.
2.2 Formación y caracterización del material obtenido
De acuerdo al análisis químico de las materias primas se procedió a la elaboración de mezclas (cada una de
las arcillas con cada una de las dos fuentes de alúmina) para producir mullita estequiométrica 3-2 , ver figura
1 [4]. Para garantizar una buena homogenización de cada mezcla se utilizó un mezclador de alta velocidad,
posteriormente se compactaron por prensado a 40 MPa con una humedad de 12,4 % utilizando un compuesto
orgánico como ayudante de prensado. Se prepararon por esta vía probetas prismáticas de aproximadamente
50 x 8 x 8 mm 3 , éstas fueron secadas y calcinadas a 1600ºC durante 3 horas con una velocidad de
calentamiento de 5ºC por minuto en un horno eléctrico.
Figura 1. Diagrama de elaboración de mezclas.
Las probetas elaboradas fueron caracterizadas por DRX, porosidad, densidad, variación lineal respecto al
conformado, módulo de ruptura (flexión) y resistencia al choque térmico (el cuál consistió en colocar las
probetas a una temperatura de 1000ºC en forma instantánea, manteniéndolas durante 20 minutos a esa
temperatura para luego enfriarlas bruscamente en agua).
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