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Volumen II - SAM

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2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL<br />

La bondad de una arcilla caolinitica para la producción de mullita sintética depende de diversas<br />

circunstancias determinadas por su plasticidad (útil durante el procesamiento en crudo), capacidad<br />

aglutinante, contracción en el secado, cocido y de su análisis químico y mineralógico total.<br />

2.1 Caracterización de materias primas para la producción de mullita estequiométrica 3-2<br />

En este trabajo se utilizaron dos tipos de arcilla y dos fuentes de alúmina distintos. Para la caracterización de<br />

las materias primas arcillosas (caolín C-80 y arcilla tincar) y de las fuentes de alúmina (alúmina calcinada e<br />

hidratada) se utilizó la Difracción de Rayos X (DRX) en un equipo marca PW3710, utilizando radiación de<br />

CuKα (λ=1.54Ǻ) con un rango entre 5° y 70°. Teniendo ambas arcillas 98 % pasante malla 325 (44m), y<br />

conociendo su composición química por medio de fichas técnicas, ver tabla 1.<br />

Tabla 1. Análisis químico de las materias primas arcillosas según ficha técnica.<br />

Caolín C-80 Arcilla tincar súper<br />

Al2O3 31.00 24.20<br />

SiO2 57.10 64.40<br />

Na2O +K2O 0.60 0.59<br />

Fe2O3 0.40 0.60<br />

TiO2 0.13 0.49<br />

CaO 0.00 0.42<br />

PxC 10.80 9.12<br />

La características de las fuentes de alúmina a utilizar son: Alúmina Calcinada (Almatis A2G) con tamaño de<br />

partícula medio de 5 m a 99.5% de Al2O3 y Alúmina Hidratada, pasante malla 50 (300 m) y retenido el 98<br />

% entre malla 200 (75 m), con una perdida de calcinación de 32.71 %.<br />

Las materias primas arcillosas también se caracterizaron por: Análisis Térmico Diferencial y<br />

Termogravimétrico (ATD/TG) en un equipo NETZSCH 409/c, a una velocidad de 10°C/min, hasta 1400°C y<br />

por el ensayo de cono pirométrico equivalente.<br />

2.2 Formación y caracterización del material obtenido<br />

De acuerdo al análisis químico de las materias primas se procedió a la elaboración de mezclas (cada una de<br />

las arcillas con cada una de las dos fuentes de alúmina) para producir mullita estequiométrica 3-2 , ver figura<br />

1 [4]. Para garantizar una buena homogenización de cada mezcla se utilizó un mezclador de alta velocidad,<br />

posteriormente se compactaron por prensado a 40 MPa con una humedad de 12,4 % utilizando un compuesto<br />

orgánico como ayudante de prensado. Se prepararon por esta vía probetas prismáticas de aproximadamente<br />

50 x 8 x 8 mm 3 , éstas fueron secadas y calcinadas a 1600ºC durante 3 horas con una velocidad de<br />

calentamiento de 5ºC por minuto en un horno eléctrico.<br />

Figura 1. Diagrama de elaboración de mezclas.<br />

Las probetas elaboradas fueron caracterizadas por DRX, porosidad, densidad, variación lineal respecto al<br />

conformado, módulo de ruptura (flexión) y resistencia al choque térmico (el cuál consistió en colocar las<br />

probetas a una temperatura de 1000ºC en forma instantánea, manteniéndolas durante 20 minutos a esa<br />

temperatura para luego enfriarlas bruscamente en agua).<br />

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