CMEmaterials - Base gres

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).

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.

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

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 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:

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.

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

Ceràmica no refractària

editor — Mon, 06 May 2013 07:46:36 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

La composició de ceràmica no refractària obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	64
Al₂O₃	20
Fe₂O₃	6,4
K₂O	3,7
MgO	1,7
Be…F	1,3
CaO	1,0

Òxids amb composició inferior a 1%: TiO₂, MnO, Na₂O, P₂O₅ , La…Lu

OBSERVACIONS: Per la seva composició, aquest material és més proper a una argila refractaria que a la mullita. Es tracta d'un material de bona resistència mecànica i poca porositat (<10%). Económic i amb una temperatura màxima de treball de 1500ºC

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

Diagrama de fases en equilibri SiO₂- Al₂O₃. La fase intermèdia és la mullita de composició lleugerament variable al voltant de 3Al₂O₃·2SiO₂. Aquest compost presenta un punt de fusió incongruent a 1828ºC i dóna un líquid ric en Sílice i alúmina pura. La sílice i l'alúmina són totalment insolubles i per tant les fases terminals són compostos purs.

Diagrames:

Descripció:

En la regió binària SiO₂/Al₂O₃ es troben nombrosos materials refractaris de tipus àcid. En les regions binàries SiO₂/CaO i CaO/Al₂O₃ es troben els principals components del ciment Pòrtland i d'aluminat. Les escòries de l'alt forn de la roducció del ferro se situen al volatnt de l'eutèctic ternari de 1260ºC. Aquestes escòries s'utilitzen per a la fabricació de ciment Pòrtland. Finalment, 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.

Diagrames:

Descripció:

En el diagrama ternari SiO₂/CaO/Al₂O₃ es mostren 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.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

Consisteix en un vidre de sílice i mullita amb petites quantitats d'òxid de ferro i quars.

Microscòpia òptica:

Descripció:

Macrografia Nº2 (40X)

Macrografia realitzada d'una zona pulida.

Microscòpia òptica:

Descripció:

Macrografia Nº4 (60X)

Macrografia realitzada d'una zona pulida.

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Mostres poroses, però contra més porositat tancada més densificació. Es posible que es cogui a més temperatua aconseguint un arrodoniment dels forats.

L'Au que surt és del recubriment realitzat en el moment del SEM.

Comparativa entre Micrografia Nº1 i els mapings

Microscòpia electrònica de rastreig:

Propietats generals

Densitat:

2,3-2,7 g/cm³

Porositat "Melt flow":

Porositat oberta. (0-27%)

Observacions:

Les propietats que es presenten corresponen a la mullita.

Les propietats varien en funció de la composició i del grau de porositat.

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a flexió(MPa):

5400-23000 psi

Duresa:

A la temperatura de:	Mohs
T_amb	8

Observacions:

La major resistència s'obté a zero de porositat

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
20ºC	10¹³ Ω·m
600ºC	10⁶ Ω·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica (κ)
20ºC	6 MHz

Propietats tèrmiques

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	(5,5-6,5)·10^-6 K^-1

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
20-100ºC	1,5-2 W/m·K

Observacions:

Temperatura màxima en servei entre (1400-1600)ºC

Propietats químiques

Observacions:

Resistència a la corrosió, erosió i a la penetració de líquids i gasos.

Aplicacions

Observacions:

Imatge de rajoles

Imatges:

Español

Argila

editor — Tue, 30 Apr 2013 09:46:06 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Composició química:

48% SiO₂, 38% Al₂O₃, 1.4% Fe₂O₃, Òxids amb composició inferior al 1%: K₂O, La..Lu i ZrO₂.

Primeres matèries:

Argila és el nom comú d'una mena de roques terroses, criptocristal·lines, formades essencialment per silicats d'alumini hidratats, que tenen la propietat d'esdevenir plàstiques quan s'embeuen d'aigua o d'ésser adsorbents i desgreixants en sec.

S'utilitza com a primera matèria per a l'obtenció de molts materials estructurals com per exemple les frites, totxos, rajoles, etc.

Productes: Caolinita, filosilicat d'alumini, Al₂(OH)₄Si₂O₅ ,mineral que cristal·litza en el sistema monoclínic.

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

La caolinita és un dels componets de les pastes triaxials. El diagrama ternari mostra algunes composicions típiques. Les estructures obtingudes depenen de la composició de la materia primera, del cicle tèrmic de cocció i de la presencia d'elements minoritàris

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

Argila de caolinita, molt pura. Té com a espècies minoritaries Al₂Si₂O₅(OH)₄·2H₂O.

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

En la micrografia s'observen cristalls de caolinita de forma quasi hexagonal, compostos de làmines apilades unides per enllaços secundaris

En el EDS es pot veure com els cristalls de caolinita estan formats per Al i Si.

Propietats generals

Densitat:

2,6 g/cm₃

Observacions:

Superficie específica (m²/g):

15 (caolinita d'alta cristal·linitat)

50 (caolinita de baixa cristal·linitat)

60 (halloistita)

Les propietats més característicaques de les argiles són:

* Superficie específica (m²/g)

* Capacitat d'intercanvi (meq/100g)

* Capacitat d'absorció

* Plasticitat degut a la morfología laminar

Propietats mecàniques

Duresa:

A la temperatura de:	Mohs
T_amb	2 - 2,5

Propietats tecnològiques

Observacions:

Gran plasticitat en humid degut a la morfologia laminar de la seva estructura

Propietats químiques

Observacions:

Capacitat d'intercanvi (meq/100g):

* caolinita 3-5

* halloisita 10-40

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

Aplicacions en la edat antiga

Imatges:

Descripció:

Productes sanitaris

Imatges:

Español