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Alumna

Imelda Esparza Alvarez

   »  Generación: Septiembre2001
   »  Grado: Maestría en Metalurgia e Ingenieria de Materiales
   »  Asesor: Octavio Domínguez Espinos
   »  Co-asesor: José de Jesús Cruz Rivera
   »  Línea de Investigación: Ciencia de Materiales
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NOMBRE DE TESIS
Desarrollo y caracterización de esmaltes cerámicos libres de PbO por incorporación de CaF2

RESUMEN:

Se desarrolló un nuevo esmalte cerámico libre de PbO incorporando la fluorita CaF2 como un nuevo constituyente, con lo cual se logró obtener un esmalte cerámico con características y propiedades muy semejantes a los esmaltes cerámicos comerciales. Mediante este estudio se encontró una variante para eliminar el PbO de los esmaltes cerámicos. La elaboración del esmalte cerámico se realizó por medio de un molino planetario dentro de contenedores de acero inoxidable para la homogenización de los materiales del esmalte. Los materiales de partida fueron polvos de ocho compuestos entre los que se encontraban carbonatos u óxidos de elementos alcalinos, y formadores de fases vítreas tales como sílice y bórax. Los polvos de esmaltes cerámicos fueron depositados sobre un soporte cerámico y posteriormente se llevaron a fusión dentro de una mufla a una temperatura de 1100ºC. La caracterización estructural y morfológica del esmalte cerámico en crudo, o fundido se llevó a cabo por medio de Difracción de Rayos (DRX), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), Análisis Térmico Diferencial (ATO), Análisis Termogravimétrico (ATG), Espectroscopia de Absorción Atómica (EAA), Espectroscopia Infrarroja (EIR), y pruebas comparativas con otros esmaltes cerámicos comerciales mediante pruebas de lixiviación, pruebas mecánicas como Microdureza Vickers y pruebas de compresión. Además se realizó un análisis de la interfase entre el esmalte cerámico y el soporte cerámico vía Microscopia Electrónica de Barrido por medio de EDS. Los resultados obtenidos indican que la cantidad máxima que se puede incorporar de CaF2 en una matriz de Si02 manteniéndose la estructura vítrea, varía entre 4 a 6% en peso dependiendo de la adición de componentes menores. Así mismo, las propiedades mecánicas del esmalte desarrollado mostraron ser equivalentes a la de los esmaltes comerciales, llegando a alcanzar resistencias a la compresión de 592.3 MPa y microdureza Vickers de 461.07. Finalmente, la resistencia química del esmalte desarrollado, la cual fue evaluada por medio de estudios de disolución en medios ácidos y alcalinos, mostrando claramente la estabilidad conferida al material por la incorporación F- en la estructura amorfa del Si02