Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
-
Upload
cristian-zavaleta -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
1/18
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.
Página 1
https://es.wikipedia.org/wiki/Polvohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttps://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferritahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polvohttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fundici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vitrificaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_alquilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_alquilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidruro_de_sodiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcalinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Potasiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ligandohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttps://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1micahttps://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferritahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polvohttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fundici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vitrificaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_alquilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidruro_de_sodiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Alcalinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Potasiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ligandohttps://es.wikipedia.org/wiki/Polvo
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
2/18
Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro
Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos
"scuela de Ingeniería de Materiales
#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.
Página 2
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
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
3/18
Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro
Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos
"scuela de Ingeniería de Materiales
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
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
4/18
Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro
Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos
"scuela de Ingeniería de Materiales
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
Página 4
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
5/18
Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro
Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos
"scuela de Ingeniería de Materiales
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.
Página 5
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
6/18
Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro
Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos
"scuela de Ingeniería de Materiales
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)
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
7/18
Universidad Nacional de Trujillo Ing. Ivan Vásquez Alfaro
Facultad de Ingeniería de Materiales Doc. De Materiales erá!icos
"scuela de Ingeniería de Materiales
Fig.N7)
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
8/18
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.
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
9/18
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$mina+ dejaremos que se dé un
secado convencional de /7 horas para eliminar los alcoholes restantes.9. #ue!o se procede a la trituración en el mortero de la pasta y se!uidamente al
tamizado en una malla metálica de 944µm.
Fig.N7-), Trituracin de la 1asta.
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
10/18
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
11/18
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
12/18
Fig.N7-;,
olocacin de los !oldes 1ara el 1rensado 6A5*8.
>. olocamos los 1!r del polvo en el molde y procedemos a aplicar < toneladas defuerza durante / minutos, de esta forma la pastilla saldrá compacta y será óptima para nuestro estudio.
Fig.N7- toneladas de fuerza.
)?. -na vez culminado con el prensado, procedemos a retirar las pastillas del molde conayuda del molde de mayor diámetro. &e coloca el molde mayor diámetro como "ase
B)A) B)
B)A)
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
13/18
y en su encima el molde de menor diámetro y procedemos a ejercer una leve presióncon la prensa a fin de li"erar la pastilla de dicho molde.
Fig.N7-=, 'i2eracin de la 1astilla de su !olde.
)). Crocedemos a preparar el 96 C03 de &intonización, que estará hecho por fi"ra deca"ul% que se encar!ara de actuar como refractario y aislante térmico, evitando as%que el calor se disperse del /6 C03 de sinterización.
Fig.N7->, )7 #%T de sintonizacin5 que va a contener el -7 #%T.
)-. El /6 C03 de sinterización viene a estar hecho por al$mina pura y dentro de ellairán la pastilla de polvo al$mina G itrio junto con los suceptores de car"uros de
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
14/18
silicio. Este C03 estará dentro del 96 C03, con la finalidad de que el calor no se pierda en el am"iente para poder o"tener la temperatura adecuada de sinterización.
Fig.N73?, -7 #%T5 en A se
encuentran las 1astillas
dentro del rectángulode al@!ina 1ura5 en * nota!os que el siste!a se cierra 1ara evitar
la 1rdida de calor.
)3. &e procede a tapar el /6 C03 con al$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)
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
15/18
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.
:. $"%M"NDAI%N"&,
l medir los 9/ml de alcohol isoprop%lico se de"e tener cuidado de no inhalar
los !ases que emanan del recipiente contenedor.
A) B)
D)C)
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
16/18
uando se utilice el a!itador ma!nético evitar que las sustancias que a!re!amos
*alcóxido de itrio y al$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
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
17/18
-
8/18/2019 Preparacion de Pastillas de Dioxido de Aluminio Con Itria
18/18