Influencia de la relación caolín/cuarzo/feldespato y temperatura de sinterización sobre la absorción, resistencia a la compresión diametral y densificación de porcelanas.

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo difundir este tipo de tecnología existente de tal forma que haya más difusión de la producción de porcelana en nuestro país, lo que implica estudios sistemáticos. Para lo cual se conformaron las muestras con una mezcla homogénea del material se fabricaron 180 pastillas circulares, preparadas en frío por extrusión manual luego del conformado de las pastillas circulares se codificaron de acuerdo a la dosificación caolín/cuarzo/feldespato basada en el diseño de mezcla y se realizó el secado a temperatura ambiente por 72 horas. La sinterización de la porcelana tuvo lugar en el horno a gas elevando la temperatura lentamente, luego con una velocidad moderada se elevará la temperatura hasta cocer la muestra a 1000°, 1100°, 1200° y 1280°C, manteniendo cada temperatura de sinterización a un tiempo de permanencia de 60 min. Se realizó el ensayo de absorción de agua y porosidad basado en la norma ASTM C373, el ensayo dilatométrico ASTM C372 a la probeta con dosificación 60%K, 30%Q y10%F demostrando la influencia del caolín en la sinterización y la contracción de la porcelana. Se demostró mediante el modelo cúbico el incremento del feldespato y del caolín en la mezcla incrementa la densidad aparente, la resistencia a la compresión diametral y disminuye la absorción de agua, en cambio el incremento del cuarzo hace disminuir la densidad aparente y aumenta la absorción de agua. Las mezclas óptimas fueron las mezclas: La resistencia a la comprensión diametral optima y la mejor absorción al agua fue la mezcla 53.33%K-23.33%Q23.33%F a la temperatura de 1280°C con una densidad aparente de 2.15 g/cm3 y una absorción de agua de 0.99% y la mezcla 46.66%K- 16.66%Q36.66%F, con resistencia a la compresión diametral de 7.02 MPa.

The present research work has as objective to diffuse this type of existing technology in such a way that there is more diffusion of porcelain production in our country, which involves systematic studies. For it the samples were formed with a homogeneous mixture of the material, 180 circular tablets were manufactured, prepared cold by manual extrusion. After forming the circular tablets, they were coded according to the kaolin/quartz/feldspar dosage based on the mixture design and dried at room temperature for 72 hours. The sintering of the porcelain took take place in the gas furnace raising the temperature slowly, then with a moderate speed the temperature will be raised until firing the sample at 1000°, 1100°, 1200° and 1280°C, keeping each sintering temperature at a dwell time of 60 min. The water absorption and porosity test based on ASTM C373 was performed. The dilatometric test ASTM C372 was performed on the specimen with 60%K, 30%Q and 10%F dosage, demonstrating the influence of kaolin on sintering and shrinkage of porcelain. It was demonstrated by means of the cubic model that the increase of feldspar and kaolin in the mixture increases the bulk density, the diametral compressive strength and decreases the water absorption, while the increase of quartz decreases the bulk density and increases the water absorption. The optimum mixes were the mixtures: The optimum diametral compressive strength and best water absorption was the 53.33%K- 23.33%Q23.33%F mix at the temperature of 1280°C with a bulk density of 2.15 g/cm3 and water absorption of 0.99% and the 46.66%K-16.66%Q36.66%F mix, with diametral compressive strength of 7.02 MPa.