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Alumna

Martha Alejandra Lomelí Pacheco

   »  Generación: Septiembre2006
   »  Grado: Maestría en Metalurgia e Ingenieria de Materiales
   »  Asesor: Octavio Domínguez Espinos
   »  Línea de Investigación: Ciencia de Materiales
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NOMBRE DE TESIS
Efecto del tamaño de partículas del CaF2 en reacciones al estado sólido en caolín y en arcillas grasas

RESUMEN:

En este trabajo de tesis, se estudió el efecto del Fluoruro de Calcio (CaF2) de diferente tamaño de partícula (nanométrico y micrométrico) en diferentes aluminosilicatos: Caolín y Ball Clay (Arcillas Grasas), con la finalidad de disminuir la temperatura de densificación y mejorar las propiedades mecánicas. Las partículas nanométricas de CaF2 fueron sinterizadas usando una solución acuosa de Cloruro de Calcio (CaCl2) y Fluoruro de sodio (NaF). Las partículas obtenidas presentaron morfología cúbica y un tamaño de partícula promedio de 28.8 nm. Las partículas micrométricas de CaF2 fueron proporcionadas por la empresa Mexichem®, con tamaño de partícula promedio de 2.91 µm. A los aluminosilicatos se les agregó diferentes cantidades de CaF2 (de 1.25 a 7.5% en peso) y los reactivos fueron mezclados, compactados y sinterizados. Las diferentes muestras fueron caracterizadas por medio de análisis termo gravimétrico, análisis termicodiferencial, análisis termomecánico, microscopia electrónica de transmisión, microscopia electrónica de barrido, espectroscopia infrarroja y difracción de Rayos X. Así mismo fueron sometidos a pruebas mecánicas de compresión. Los resultados muestran un cambio en la temperatura de transición de fase de caolín a Mullita. Específicamente, la temperatura de densificación puede ser reducida aproximadamente 150°C al incorporar 2.5% CaF2 nanométrico al Caolín. Sin embargo, agregando 1.25% CaF2 nanométrico al Caolín y sintererizado a 1200°C, el esfuerzo de compresión aumenta de 34 a 48 MPa, mejorando aproximadamente en un 41% esta propiedad del material. En las pruebas realizadas en Ball Clay (Arcillas Grasas), se encontró que al incorporar 2.5% de CaF2 nanométrico, se logra una reducción de aproximadamente 145°C en la temperatura de densificación. En las pruebas de compresión se observa, que la muestra de Ball Clay (Arcillas Grasas) con un 0.625% de CaF2 nanométrico y sinterizada a 1200°C, el esfuerzo de compresión aumenta de 23 a 29 MPa, lo que implica una mejora de aproximadamente del 20%.