Caracterización de cerámicos inmersos en soluciones del sistema sio2 – tio2 – zro2 sintetizadas por el método sol-gel

Abstract

Se presentan los resultados de la caracterización físico-cerámica, microquímica y estructural de muestras cerámicas de arcilla roja inmersas en soluciones de SiO2 – TiO2 – ZrO2 obtenidas por el método Sol-Gel utilizando tetraetil ortosilacato, tetrabutóxido de titanio y tetrabutóxido de zirconio. Las muestras cerámicas fueron elaboradas con polvos atomizados de arcilla roja, cocidas a 1000°C. Después de la cocción las cerámicas fueron inmersas en las soluciones en concentraciones en volumen 10/20/70: Si/Ti/Zr y 10/70/20: Si/Ti/Zr con tiempos de permanencia de 2, 4 y 6 minutos. Posterior al secado las muestras se trataron térmicamente a 600°C durante 60 minutos, a una velocidad de 2°C/min. Aspectos microquímicos y microestructurales de las muestras cocidas fueron establecidos mediante el uso de difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo (FTIR) y detección de energías dispersivas de rayos X (EDX). Las propiedades tecnológicas evaluadas fueron la absorción de agua, densidad aparente y resistencia mecánica a la flexión. El estudio permitió establecer que las muestras inmersas en la solución 10/70/20: Si/Ti/Zr permiten incrementar la resistencia mecánica a la flexión. De igual manera se observó una ligera reducción del porcentaje de absorción de agua con este mismo tratamiento. El tratamiento con mayor presencia de zirconio no muestra cambios significativos respecto al patrón empleado (muestra sin inmersión)

The results of structural, microchemical and physicoceramic characterization of ceramic samples (red clay) immersed in solutions "TiO2 - ZrO2- SiO2" are presented. Samples were prepared by the sol-gel method using tetraethyl ortosilicate, titanium tetrabutoxide and zirconium tetrabutoxide. Ceramics samples for immersion were prepared with atomized powders of red clay and subjected to firing at 1000 °C. The samples were made from ceramic powders atomized red clay, fired at 1000 °C. After firing ceramics were immersed in the solutions in volume concentrations 10/20/70: Si /Ti /Zr and 10/70/20: Si/Ti /Zr. Immersion times were 2, 4 and 6 minutes respectively. Subsequent to drying, the samples were subjected to firing at 600 °C for 1 hour, at a rate of 2 °C/min. Microchemical and microstructural aspects of the fired samples were established using X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and x-ray dispersive energy (EDX). Technological properties evaluated were water absorption, bulk density and mechanical resistance to flexion. The study results allowed to determine that mechanical resistance to flexion improved in samples immersed in the solution 10/70/20: Si/Ti/Zr. Similarly, a slight reduction in the percentage of water absorption with this same treatment was observed. Treatment with greater amount of zirconium shows no significant changes in relation to the standard used