preparacion de pastillas de dioxido de aluminio con itria

8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria

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Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro

Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos

"scuela de Ingeniería de Materiales

#$"#A$AI%N D" #A&TI''A& D" %(ID% D" A'UMINI% %N IT$IA

). %*+"TIV%&,

Mejorar las propiedades mecánicas del óxido de aluminio.

Determinar la influencia de la itria en la estructura del óxido de aluminio.

-. FUNDAM"NT% T"%$I%,

Sinterización: Es el tratamiento térmico de un polvo o

compactado metálico o cerámico a una temperatura inferior a la de fusión de la mezcla,

para aumentar la resistencia mecánica de la pieza, ya que se ha aumentado el tamao

de !rano.

En la fa"ricación de cerámicas, este tratamiento térmico transforma un producto en

polvo en otro compacto y coherente por medio de la jarolizacion. #a sinterización se

utiliza de modo !eneralizado para producir formas cerámicas de al$mina,

"erilia, ferrita y titanatos.

En la sinterización las part%culas coalescen por difusión atómica al estado sólido a muy

altas temperaturas, pero por de"ajo del punto de fusión o vitrificación del compuesto

que se desea sinterizar. En el proceso, se produce difusión atómica entre las superficiesde contacto de las part%culas, lo que provoca que resulten qu%micamente unidas.

Alcóxido: #os alc/idos o alco0olatos son aquellos compuestos del tipo $%M,

siendo $ un !rupo alquilo, % un átomo de ox%!eno y M un ion metálico u otro tipo

de catión.

#os alcóxido se o"tienen a partir de los respectivos alcoholes mediante su

desprotonación. &e emplean "ases fuertes, por ejemplo' hidruro de sodio, (a), ometales alcalinos *normalmente sodio y potasio+. En la reacción se

desprende hidró!eno.

ROH + NaH → RO – Na+ + H 2

En qu%mica inor!ánica los alcóxidos se emplean como li!andos.

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#a tamización o tamizar es un método f%sico para separar mezclas en el cual se separan

dos sólidos formados por part%culas de tamao diferente.

Ta!izado, onsiste en hacer pasar una mezcla de part%culas de diferentes tamaos por

un tamiz o un colador. #as part%culas de menor tamao pasan por los poros del tamiz o

colador atravesándolo y las de mayor tamao quedan retenidas por el mismo. -nejemplo podr%a ser' si se saca tierra del suelo y se espolvorea so"re el tamiz, las

part%culas finas de tierra caerán y las piedras y part%culas de mayor tamao de la tierra

quedarán retenidas en el tamiz. De esta manera se puede hacer una clasificación por

tamaos de las part%culas.

%/ido de alu!inio, #a al$mina es el óxido de aluminio *l/01+. 2unto con la s%lice, es

el componente más importante en la constitución de las arcillas y los esmaltes,

confiriéndoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración.El óxido de aluminio existe en la naturaleza en forma de corindón y de esmeril.

3iene la particularidad de ser más duro que el aluminio y el punto de fusión de la

al$mina son /45/ 6 */178,98 :+ frente a los ;;4 6 *propanol y el ejemplo más sencillo

de alcohol secundario, donde el car"ono del !rupo alcohol está unido a otros dos

car"onos.

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https://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inflamablehttps://es.wikipedia.org/wiki/Misciblehttps://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/1-propanolhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_secundariohttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inflamablehttps://es.wikipedia.org/wiki/Misciblehttps://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/1-propanolhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_secundario


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uando este alcohol se oxida se convierte en acetona ya que los alcoholes secundarios

se convierten en cetonas *a diferencia de los alcoholes primarios que se convierten

en aldeh%dos+.

ar2uros de &ilicio' tam"ién llamado car"orundo, *&i+ es un car"uro covalente de

estequiomer%a 9'9 y que tiene una estructura de diamante, a pesar del diferente tamaodel y &i, que podr%a impedir la misma. De"ido en parte a su estructura, es casi tanduro como el diamante, alcanzando durezas en la escala de Mohs de < a


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Fig.N7), )-gr de al@!ina.

Fig.N7-, Alco0ol iso1ro1ilico5

viene a ser el solventen nuestra

1ráctica.

Fig.N73, dis1ositivo electrnico

que utiliza un ca!1o !agntico

1ara !ezclar de !anera

auto!atizada un solvente B uno

o !ás solutos.

Fig.N79, Alc/ido de itrio.

Fig.N7:, DiseCada 1ara !edir

1equeCas !asas5 llega 0asta la

diez!ilsi!a de gra!o, ?5???) g

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Fig.N7;, A1arato destinado a la

!edida de 1equeCas longitudes B

es1esores

Fig.N7, "!1leado 1ara el

1rensado de las 1astillas.

Fig.N7)?, Instru!ento

volu!trico 1er!ite !edir la

alícuota de un líquido con

2astante 1recisin

Fig.N7)), Dis1ositivo que genera

calor5 e!1leado 1ara la coccin

de las !uestras.

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Fig.N7)-, Utensilio usado 1ara

!ac0acar distintas sustancias

6Alu!inaalco/ido de itrio8

Fig.N7)3, "!ite radiaciones

electro!agnticas con las que se

alcanzan te!1eraturasrá1ida!ente

.

Fig.N7)9, "!1leado co!o asilante B

refractario tr!ico.

Fig.N7):, "!1leado 1ara el

1rensado 1ara evitar

conta!inacin.

Fig.N7);, &irva 1ara sellar el -7 #%T

1ara la sintonizacin.

Fig.N7)


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Fig.N7)


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9. #$%"DIMI"NT%,

9. &e procede a pesar 9/!r de óxido de aluminio *al$mina+ que posteriormente sedisolverán en 9/ml de alcohol isoprop%lico en un vaso de precipitación.

Fig.N7)=, #eso de los )-gr de al@!ina en la

*alanza analítica.

-. #ue!o colocamos en el a!itador ma!nético, el vaso de precipitación y comenzamosa a!re!ar la al$mina y el alcóxido de itrio, procurando que no se impre!nen en las paredes (PROCEDIIEN!O CO"OIDA"#. ali"ramos el a!itador ma!nético aaproximadamente 9746 y 8 =C&, para que el alcohol empiece a evaporar ya que

solo cumplirá la función de disolvente.

Fig.N7)>, Vaso de 1reci1itacin con alco0ol

Iso1ro1ilico a :$#& B )9?7.


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Fig.N7-?, Agrega!os los )-gr de al@!ina B

los 3.9;gr de alc/ido de itrio.

3. -na vez que se forma la pasta *alcóxido de itrio F al$mina+ dejaremos que se dé un

secado convencional de /7 horas para eliminar los alcoholes restantes.9. #ue!o se procede a la trituración en el mortero de la pasta y se!uidamente al

tamizado en una malla metálica de 944µm.

Fig.N7-), Trituracin de la 1asta.


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Fig.N7-;,

olocacin de los !oldes 1ara el 1rensado 6A5*8.

>. olocamos los 1!r del polvo en el molde y procedemos a aplicar < toneladas defuerza durante / minutos, de esta forma la pastilla saldrá compacta y será óptima para nuestro estudio.

Fig.N7- toneladas de fuerza.

)?. -na vez culminado con el prensado, procedemos a retirar las pastillas del molde conayuda del molde de mayor diámetro. &e coloca el molde mayor diámetro como "ase

B)A) B)

B)A)


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y en su encima el molde de menor diámetro y procedemos a ejercer una leve presióncon la prensa a fin de li"erar la pastilla de dicho molde.

Fig.N7-=, 'i2eracin de la 1astilla de su !olde.

)). Crocedemos a preparar el 96 C03 de &intonización, que estará hecho por fi"ra deca"ul% que se encar!ara de actuar como refractario y aislante térmico, evitando as%que el calor se disperse del /6 C03 de sinterización.

Fig.N7->, )7 #%T de sintonizacin5 que va a contener el -7 #%T.

)-. El /6 C03 de sinterización viene a estar hecho por al$mina pura y dentro de ellairán la pastilla de polvo al$mina G itrio junto con los suceptores de car"uros de


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silicio. Este C03 estará dentro del 96 C03, con la finalidad de que el calor no se pierda en el am"iente para poder o"tener la temperatura adecuada de sinterización.

Fig.N73?, -7 #%T5 en A se

encuentran las 1astillas

dentro del rectángulode al@!ina 1ura5 en * nota!os que el siste!a se cierra 1ara evitar

la 1rdida de calor.

)3. &e procede a tapar el /6 C03 con al$mina pura en formas de #, que están hechas por un proceso de prensado esta es dura pero frá!ilH para evitar perdida de calor por conducción y convección.

Fig.N73), olocacin de al@!ina 1ura en los orificios.

)9. ulminamos de armar el sistema, es decir rellenamos los espacios vac%os del 96C03 con la fi"ra de ca"ul% para colocarlos en el horno microondas.

A) B)

B)A)


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Fig.N73-, "n A se

o2serva el rellenado

con fi2ra de ca2ulí en

los es1acios

vacíos B * seria el

siste!a co!1leto a1to 1ara colocar al 0orno.

):. olocamos nuestro sistema *96 C03 F /6 C03+ al microondas y colocamos la

termocupula tipo &, de forma adecuada para que no se pierda calor durante lasinterización.

Fig.N73-, "n A

el siste!a se

introduce en el

!icroondas5 en * se coloca la ter!ocu1ulas ti1o &5 la 1rogra!acin del !icroondas

1ara la sinterizacin5 D siste!a está a1to 1ara e/traer las 1astillas 1uesto que ter!ino

la sinterizacin.

:. $"%M"NDAI%N"&,

l medir los 9/ml de alcohol isoprop%lico se de"e tener cuidado de no inhalar

los !ases que emanan del recipiente contenedor.

A) B)

D)C)


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uando se utilice el a!itador ma!nético evitar que las sustancias que a!re!amos

*alcóxido de itrio y al$mina+ se impre!nen en la paredes para que se pueda!enerar una sustancia homo!énea.

#a cantidad de alcohol isoprop%lico que se utilice cuando se forme la pasta en el

a!itador ma!nético puede variar ya que nuestro o"jetivo es formar una mezclahomo!énea y si es necesario a!re!aremos más alcohol.

uando se pesa la al$mina y el alcóxido de itrio, se de"e evitar tener contacto

con las sustancias para evitar as% su contaminación y poder llevar a ca"o unóptimo estudio.

Cara el tamizado se recomienda utilizar materiales poliméricos en la mallas.

uando se realice el prensado es necesario utilizar !uantes quir$r!icos para no

contaminar las muestras.

;. *I*'I%G$AFIA,

Manual de la"oratorio de suelos en in!enier%a civil, 2oseph E. BoIles.

3E(0#0J& DE B=AAK( rado en An!enier%a en 0r!anización

Andustrial DC30. DE A(E(AE=J MEL(A -niversidad del Ca%s @asco G Eusal )errio -ni"ertsitatea

=evista de la acultad de An!enier%a -niversidad entral de @enezuela,versiónimpresa A&&( 4574;8.=ev. ac. An!. -@ v./9 n./ aracas /44;

Materiales Andustriales A , ac. de An!enier%a G -B

https'OOes.Iiipedia.or!OIiiOlcP1PB1xido.

http'OOIII.quimicaor!anica.or!OalcoholesO79formacion>de>alcoxidos>a>

partir>de>alcoholes.html.

https://es.wikipedia.org/wiki/Alc%C3%B3xidohttp://www.quimicaorganica.org/alcoholes/419-formacion-de-alcoxidos-a-partir-de-alcoholes.htmlhttp://www.quimicaorganica.org/alcoholes/419-formacion-de-alcoxidos-a-partir-de-alcoholes.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alc%C3%B3xidohttp://www.quimicaorganica.org/alcoholes/419-formacion-de-alcoxidos-a-partir-de-alcoholes.htmlhttp://www.quimicaorganica.org/alcoholes/419-formacion-de-alcoxidos-a-partir-de-alcoholes.html


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