CMEmaterials - Per la construcció

Tub de gres vitrificat

editor — Fri, 31 May 2013 08:22:02 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Tub de gres vitrificat

La composició del tub de gres vitrificat obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	67
Al₂O₃	21
Fe₂O₃	5,7
K₂O	2,8
TiO₂	1,2
CaO	1,1

Òxids amb composició inferior al 1%: TiO₂ i Na₂O.

Matèries primeres : Les ceràmiques tradicionals per la construcció estan formades fonamentalment d'argila. Els components pricipals de l'argila són els silicats d'alumini hidratats (Al₂O₃·SiO₂·H₂O) amb petites quantitats de Fe₂O₃, MgO, CaO,Na₂O i K₂O

Productes : Les fases cristal·lines son: Hematite, quars, corindó, clinoenstatite,òxid de potassi. Per vitrificar la ceràmica sovint s'afageix feldspat de potassi (K₂O·Al₂O₃.6SiO₂) que fon a baixa temperatura i es transforma en vidre.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia òptica:

Descripció:

Imatge de la zona de fractura.

Microscòpia òptica:

Descripció:

Imatge de la mostra polida.

Microscòpia òptica:

Descripció:

Imatge de mostra polida.

Microscòpia òptica:

Descripció:

Imatge de la mostra polida

Microscòpia òptica:

Descripció:

Imatge de la mostra polida. Es poden observar dues fases.

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Mapas de districució:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Propietats mecàniques

Observacions:

Resistència mecànica a càrregues de tràfic i pes del terreny.

Propietats tecnològiques

Observacions:

Fluïdesa hidràulica important.

Impermeable

Aplicacions

Imatges:

Totxana

editor — Fri, 31 May 2013 07:35:05 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Primeres matèries:

Argiles silíciques

Òxid	% en pes
SiO₂	60
Al₂O₃	19
Fe₂O₃	7,2
CaO	4,0
K₂O	3,7
MgO	2,6
TiO₂	0,69
P₂O₅	0,16
La..Lu	0,07

Productes : Quars, Mica (moscovita), Gehlenita, Maghemita

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia òptica:

Descripció:

Imatge de la superfície de fractura.

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 3. 1. Fase Quars

EDS 3. 2. Carbonat càlcic

EDS 3. 3. Fase Gehlenite

EDS 3. 4. Fase Mica

Microscòpia electrònica de rastreig:

Propietats generals

Densitat:

1.9-2.1 g/cm³

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

10-50 Gpa

Resistència mecànica a compressió:

5-15 MPa

Coeficient d'esmorteïment:

A la temperatura de:	Coeficient d'esmorteïment
30ºC	0.4-0.02%

Tenacitat a fractura (KIc):

1-2 Mpa·m^1/2

Propietats tèrmiques

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient de dilatació tèrmica lineal
T_amb	5-8·10^-6 /ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.5-0.8 W/m·K

Observacions:

Difusivitat tèrmica: 2-4·10^-6 m²/s

Propietats tecnològiques

Temperatura màxima d’utilització:

1100ºC

Aplicacions

Observacions:

Les totxanes són utilitzades a la en la construcció. S'utilitza principalment per construir murs o envans.

Imatges:

Español

Rajola de gres vitrificada

editor — Tue, 28 May 2013 09:23:55 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

La composició de la rajola vitrificada obtinguda per FRX en % és:

Composició	Cara mate (%)	Cara brillant (%)
SiO₂	49.2	55.4
ZrO₂	19.0	18.5
Al₂O₃	-	10.8
Na₂O	16.2	6.6
CaO	-	4.9
ZnO	4.1	1.4
K2O	6.0	-
Fe₂O₃	2.9	-
MgO	-	-

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

Les ceràmiques sílice/caolinita/feldspat s'anomenen pastes triaxials, ja que es descriuen a través d'aquest sistema ternari de composicions. Aquests materials són la base de la majoria de ceràmics de construcció (maons, totxanes, teules, rajoles, gres), materials sanitaris, aïllants ceràmics i materials de vaixelles (porcellanes).Els materials de construcció (totxanes, rajoles, etc) s'obtenen a partir de roques riques en caolinita i quars, però molt pobres en feldspat. Si les temperatures de cocció són moderades (1000-1100ºC) hom obté productes altament cristal·lins i porosos.

Observacions: Els vidrats (transparents) i els esmalts (opacs) es dipositen durant la cocció a la superfície de molts productes porosos de ceràmica convencional (productes d'argila, gres, porcellana, etc.) per impermeabilitzar la superfície i donar un acabat decoratiu. Els vidrats més econòmics són els del sistema SiO₂/CaO/Al₂O₃ per a composicions properes a CaO·Al₂O₃·2SiO₂ (p. f. 1170ºC), però s'estan utilitzant d'altres vidrats de composició més complexa com per exemple vidres de borosilicat SiO₂/Al₂O₃/B₂O₃/CaO/Na₂O o vidres al plom SiO₂/Al₂O₃/PbO. La funció del zircó (ZrSiO₄) és produir un esmalt blanc i opac.

Diagrames:

Descripció:

Esmaltatge: Aplicació per diferents mètodes d'una o varies capes de vidrat d'un gruix entre 75-500 μm que cobreix la superfície de la peça. Els vidrats més econòmics són els de base SiO₂/CaO/Al₂O₃. Les primeres matèries del vidriat són: sílice, fundents (alcalins, alcalinoterris, bor, zinc...), opacificants (silicat de zirconi, òxids de titani, òxid d'estany, etc) i pigments com silicat de praseodimi (groc), òxids,silicats i aluminats de cobalt (blau), òxids de creo i comats de cobalt (verd), òxids de ferro (vermell), sulfurs de seleni i cadmi (carmí). La gran majoria d'esmalts que s'utilitzen per la fabricació de paviments i revestiments utilitzen frites.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

El zircó és el responsable del color blanc i l'opacitat.

Microscòpia òptica:

Preparació:

Macrografia Nº2 (x20)

Microscòpia òptica:

Descripció:

Macrografia Nº3 (x30)

Microscòpia òptica:

Preparació:

Macrografia Nº4 (x60)

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 1. 1. intermig

EDS 1. 2. interior

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 3. 1. partícula clara

EDS 3. 2. partícula fosca

EDS 3. 3.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 4. partícula

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 6. 2. matriu

EDS 6. 3. partícula gris

Obtenció

Observacions:

El processat comença amb la selecció de les primeres matèries com argila, feldspat, sorra, carbonat i caolins. Desprès d'homogeneïtzar cada component, es barregen i es passen a una etapa de molta, generalment en humit, obtenint una barbotina(Ø <200 μm, 0,30-0,45 Kg d'aigua / Kg de material sec, 60 -70% de sòlids en suspensió). A continuació es passa a una etapa d'assecatge per atomització, el material sec, atomitzat, està format per partícules quasi esfèriques, buides i uniformes que facilita l'emmotllament, amb un 0,05-0,07 kg d'aigua / kg de material sec. Seguidament es passa a un premsat per compressió o a extrusió i després a cuita.

Premsat per compressió en sec. El material (5-7% d'humitat) passa a premsat per compressió de la pasta en el motlle.

Extrusió. Es fa passar una columna plàstica (prèviament amasada) a través d'una matriu que forma una peça de secció constant.

Assecatge. Les peces passen a assecatge amb aire calent per reduir el contingut d'aigua fins a 0,2-0,5%. En els productes no esmaltats, es passa el material a coure.

Cuita. És una de les etapes més importants del procés de fabricació, ja que hi tenen lloc una series de reaccions que provoquen canvis en la microestructura i per tant responsables de les propietats finals. Les variable a considerar són: cicle tèrmic i atmosfera del forn.

Imatges:

Descripció:

Cocció de ceràmiques

Español

Rajola amb base de revestiment

editor — Tue, 28 May 2013 07:55:55 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Primeres matèries:

Composició de la matèria primera: quars 36%, caolinita + mica 38%, feldspat 2% i altres 24%.

La composició de la rajola amb base de revestiment obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	64
Al₂O₃	15
CaO	8.4
Fe₂O₃	5.3
K₂O	3.7
MgO	1.8

Òxids amb composició inferior al 1%: TiO₂, SumLa..Lu, ZrO₂ i P₂O₅.

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

En la zona de l’eutèctic de mínim punt de fusió del sistema (1170ºC) es preparen materials per a vidrats, és a dir, per a revestiments impermeables i decoratius d’altres ceràmiques poroses.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 2. 1. interior (part llisa)

EDS2. 2. superfície

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 3. 1. part clara

EDS 3. 2. part més fosca

Propietats generals

Porositat "Melt flow":

Major de 0.2

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a flexió(MPa):

20 - 30 MPa

Propietats tecnològiques

Temperatura màxima d’utilització:

Temperatura màxima del cicle tèrmic: 1125 ºC

Obtenció

Observacions:

Es barregen les primeres matèries i es passen a una etapa de molta, generalment en humit, obtenint una barbotina amb una mida de partícula inferior a 200 μm amb una humitat de 0,30-0,45 Kg d'aigua / Kg de material sec (60 -70% de sòlids en suspensió). A continuació es passa a una etapa d'assecatge per atomització, que deixa el sòlid amb un 0,05-0,07 kg d'aigua / kg de material sec. El material sec, atomitzat, està format per partícules quasi esfèriques, buides i uniformes que facilita l'emmotllament.

Premsat per compressió en sec. El material (5-7% d'humitat) passa a l'etapa de premsat per compressió de la pasta en el motlle.

Extrusió. Consisteix en fer passar una columna plàstica (prèviament amasada) a través d'una matriu que forma una peça de secció constant.

Assecatge. Les peces passen a assecatge amb aire calent per reduir el contingut d'aigua fins a 0,2-0,5%. En els productes no esmaltats, es passa el material a coure.

Imatges:

Descripció:

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

Imatge de rajola amb base de revestiment

Imatges:

Descripció:

Imatge lateral de rajola amb base de revestiment

Español

Rajola amb base de porcelànic

editor — Tue, 28 May 2013 07:35:48 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Primeres matèries:

Composició dela matèria primera: quars 23%, caolinita+ mica 42%, feldspat 36% i altres 2%.

La composició de la rajola amb base de porcelànic obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	70
Al₂O₃	21
Na₂O	4.6
K2O	1.4

Òxids amb composició inferior al 1%: TiO₂, F₂O₃, CaO, MgO i P₂O₅.

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

Diagrames:

Descripció:

El diagrama ternari SiO₂/CaO/Al₂O₃ inclou els màxims i punts invariants del sistema. Hi ha nombroses fases binàries així com dues fases ternàries. El mínim punt de fusió (1170ºC) es troba en un eutèctic ternari situat al voltant del 65% SiO₂, 20% CaO i 15% Al₂O₃. En la zona de l'eutèctic de mínim punt de fusió del sistema (1170ºC) es preparen materials per a vidrats, és a dir, per a revestiments impermeables i decoratius d'altres ceràmiques poroses.

Observacions: Els vidrats més econòmics són els del sistema SiO₂/CaO/Al₂O₃ per a composicions properes a CaO·Al₂O_3·2SiO₂ (p. f. 1170ºC), però modernament i sobretot per a gres de qualitat s'estan utilitzant d'altres vidrats de composició més complexa com per exemple vidres de borosilicat SiO₂/Al₂O₃/B₂O₃/CaO/Na₂O o vidres al plom SiO₂/Al₂O₃/PbO.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

La principal fase cristal·lina és quars

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

La matriu és extensament vitrificada, la porositat ha disminuït.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

La matriu i la partícula tenen el mateix EDS.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Propietats generals

Porositat "Melt flow":

menys de 0.02

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a flexió(MPa):

50 - 60 MPa

Propietats tecnològiques

Temperatura màxima d’utilització:

Temperatura màxima del cicle tèrmic: 1200 ºC

Obtenció

Observacions:

El processat comença amb la selecció de les primeres matèries com argila, feldspat, sorra, carbonat i caolins. Desprès d'homogeneïtzar cada component, es barregen i es passen a una etapa de molta, generalment en humit, obtenint una barbotina(Ø <200 μm, 0,30-0,45 Kg d'aigua / Kg de material sec, 60 -70% de sòlids en suspensió). A continuació es passa a una etapa d'assecatge per atomització, el material sec, atomitzat, està format per partícules quasi esfèriques, buides i uniformes que facilita l'emmotllament, amb un 0,05-0,07 kg d'aigua / kg de material sec. Seguidament es passa a un premsat per compressió o a extrusió i després a cuita.

Premsat per compressió en sec: El material (5-7% d'humitat) passa a premsat per compressió de la pasta en el motlle.

Extrusió: Es fa passar una columna plàstica (prèviament amasada) a través d'una matriu que forma una peça de secció constant.

Assecatge: Les peces passen a assecatge amb aire calent per reduir el contingut d'aigua fins a 0,2-0,5%. En els productes no esmaltats, es passa el material a coure.

Cuita: És una de les etapes més importants del procés de fabricació, ja que hi tenen lloc una series de reaccions que provoquen canvis en la microestructura i per tant responsables de les propietats finals. Les variable a considerar són: cicle tèrmic i atmosfera del forn.

Imatges:

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

Imatge de rajola amb base de porcelànic

Imatges:

Descripció:

Imatge lateral de rajola amb base de pocelànic

Imatges:

Descripció:

Imatge de base de porcelànic

Imatges:

Descripció:

Gres porcellanic exterior

Imatges:

Descripció:

Gres porcellànic interior

Español

Rajola amb base de gres

editor — Tue, 28 May 2013 07:14:40 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Composició química:

Composició de la matèria primera: quars 41%, caolinita+ mica 42%, feldspat 2% i altres 15%.

La composició de la rajola amb base de gres obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	67
Al₂O₃	18
Fe₂O₃	6.4
K₂O	3.7
MgO	1.4
CaO	1.6

Òxids amb composició inferior al 1%: TiO₂, ZrO₂, P₂O₅ i SumLa..Lu.

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

Diagrames:

Descripció:

Els vidrats més econòmics són els del sistema SiO₂/CaO/Al₂O₃per a composicions properes a CaO·Al₂O₃·2SiO₂ (p. f. 1170ºC), però modernament i sobretot per a gres de qualitat s'estan utilitzant d'altres vidrats de composició més complexa com per exemple vidres de borosilicat SiO₂/Al₂O₃/B₂O₃/CaO/Na₂O o vidres al plom SiO₂/Al₂O₃/PbO.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

L'únic producte cristal·lí amb quantitats significatives és el quars i l' hematita.

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

En la micrografia s'observa la porositat amb granets de quars consolidat per vitrificació.

Observacions: El principal producte de cristal·lització és el quars. També tenim vidre de Si, Al, K i Na. Els grans de quars estan enganxats al vidre.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Observacions: El principal producte de cristal·lització és el quars. També tenim vidre de Si, Al, K i Na. Els grans de quars estan enganxats al vidre.

Propietats generals

Porositat "Melt flow":

0.07 - 0.14

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a flexió(MPa):

30 - 40 MPa

Propietats tecnològiques

Temperatura màxima d’utilització:

Temperatura màxima del cicle tèrmic: 1145 ºC

Obtenció

Observacions:

Observacions: Premsat per compressió en sec. El material (5-7% d'humitat) passa a premsat per compressió de la pasta en el motlle.

Extrusió: Es fa passar una columna plàstica (prèviament amasada) a través d'una matriu que forma una peça de secció constant.

Assecatge: Les peces passen a assecatge amb aire calent per reduir el contingut d'aigua fins a 0,2-0,5%. En els productes no esmaltats, es passa el material a coure.

Imatges:

Descripció:

Cocció de ceràmiques

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

La cara vidrada consisteix d'una o varies capes d'un gruix entre 75-500 μm que cobreix la superfície de la peça. Els vidrats més econòmics són els de base SiO₂/CaO/Al₂O₃. Les primeres matèries del vidriat són: sílice, fundents,opacificants (silicat de zirconi, òxids de titani, òxid d'estany, etc) i pigments com silicat de praseodimi (groc), òxids,silicats i aluminats de cobalt (blau), òxids de creo i comats de cobalt (verd), òxids de ferro (vermell), sulfurs de seleni i cadmi (carmí). La gran majoria d'esmalts que s'utilitzen per la fabricació de paviments i revestiments utilitzen frites.

Imatges:

Descripció:

gres de revestiment

Español

Pols desenmotllant de ciment

editor — Mon, 27 May 2013 09:19:40 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

La composició de la polsdesenmotllant de ciment obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	19
CaO	19
MgO	11
Fe₂O₃	5,5

Òxids de composició inferior al 1%: Al₂O₃ i La..Lu.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Partícula rica en Si.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Partícula de CaO

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Distribució de partícula molt fina.

Conformació

Imatges:

Español

Pols atomitzada de revestiment

editor — Mon, 27 May 2013 09:13:13 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

La composició de la pols atomitzada de revestiment obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	59
Al₂O₃	14
CaO	8,3
Fe₂O₃	7,4
K₂O	3,2
MgO	1,4

Òxids de composició inferior al 1%: Na₂O, PbO, ZrO₂, ZnO i La..Lu.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

La principal fase cristal·lina és quars

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Conformació

Imatges:

Español

Pols atomitzada de porcellana

editor — Mon, 27 May 2013 09:03:53 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Primeres matèries:

Caolí, quars i feldspat.

La composició de la pols atomitzada de porcellana obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	71
Al₂O₃	20
Na₂O	4,8
K₂O	1,4

Òxids de composició inferior al 1%: Fe₂O₃, CaO, MgO, P₂O₅ i La..Lu. El paper del Na₂O és baixar el punt de fusió.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Detall de la superfície d'uan partícula.

Propietats generals

Densitat:

2.40 g/cm³

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

104 GPa

Resistència mecànica a compressió:

590 MPa

Resistència mecànica a flexió(MPa):

130 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

2.00 MPa·m^1/2

Duresa:

A la tempertura de:	Knoop	Rockwell 45N
T_amb	5.90	60.0

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la tempertura de:	Constant dielèctrica
T_amb	5.90

Propietats tèrmiques

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient de dilatació tèrmica lineal
T_amb	9.50 μm/m·ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	5.00 W/m·K

Propietats tecnològiques

Temperatura màxima d’utilització:

1400 ºC

Propietats químiques

Observacions:

Si es substitueix part o tota de la sílice per alúmina calcinada, s'incrementa la resistència mecànica.

Obtenció

Observacions:

L'obtenció d'aquesta pols es fa realitzant primer una fusió dels reactius inicials, en la que el SiO₂, te la funció de mullar tots els reactius ja que fon primer, d'aquesta manera encara que hi pogui haber un reactiu que no fongui del tot, estará totalment mullat. Una vegada es te els reactius totalment fosos o quasifosos, l'atomitzador s'encarrega d'atomitzar la mostra. Degut a aquest refredament tant ràpid, no tindrem un diagrama de fases.

Conformació

Imatges:

Descripció:

S'observa com es té una distribució heterogènia dels atomitzats ceràmics. La morfologia que presenten les partícules es esférica i regular degut al procediment d'obtenció que es basa en una atomització rn líwuid. El color més blanc és degut a la poca incorporació d'òxid de ferro (Fe₂O₃).

Español

Pols atomitzada de gres

editor — Mon, 27 May 2013 08:18:09 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Primeres matèries:

SiO₂, Fe₂O₃, K₂O

Productes : El compost majoritari que tenim es el quars (SiO₂), encara que ara tal com es posa de manifest al DRX, tenim algres productes com:

Microcline KAlSi₃O₈

Caolinita Al₂Si₂O₅(OH)₄

Musvovite KAl₂(Si₃Al)O₁₀(OH,F)₂

Hematite Fe₂O₃

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Es pot observar una distribució de mida de partícula molt amplia desde partículas molt grans fins a partícules molt petites.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Aspecte granular de la superfície.

Obtenció

Observacions:

Imatges:

Descripció:

Procès de fabricació de les rajoles ceràmiques

Conformació

Imatges:

Descripció:

S'observa com hiha una distribució heterogènia dels atomitzats ceràmics. La morfologia que presenten les partícules es esférica i regular degut al procediment d'obtenció que es basa en una atomització en líquid.

Español