Estructura, porosidad y resistencia mecánica a la flexión de cerámicas porosas elaboradas con barrotinas rojas y espumas de poliuretano.

Structure, Porosity, and Mechanical Resistance to Flexion of Porous Ceramics from Red Clay Barbotines and Polyurethane Foams.

We report characterization of four porous ceramics, C1, C2, C3 and C4, obtained from four polyurethane foams E1, E2, E3 and E4, used as a matrix, and red slurries as reinforcement. The foams were studied with Scanning Electron Microscopy SEM, pore size was determined using the ASTM E1 12 [1], and the chemical composition of red clays was done by X ray diffraction (XRD) [2]. Barbotine of 1.5 g/cm3 density a particle size sieve intern 325 ASTM (45 mm), and a viscosity of 365.3 cP were used. Manufacturing process was by immersion of the foam in the barbotine for 24 hours, then it was subjected to a drying at room temperature for 48 hours and 12 hours in an oven with forced circulation; subsequently, firing took place in an electric muffle at a maximum temperature of 1000 °C for 4 hours. The percentage of porous ceramics was determined by absorption of water by using the NTC 4321-3 [3]. Mechanical resistance to bending was determined according the standard ISO 10545-4 [4] and the grain size by using the ASTM E1 12 [1]. Our the results show an inverse relationship between the density of the foam and the ceramics. The mechanical strength decreases as the porosity increases, and it increases with the grain size. We did not find a clear relationship between the shape and pore size in the foam and the shape and grain size of the ceramics. The properties of the foam used as matrix significantly influence the properties of ceramics obtained from them. The purpose of this paper is to contribute to a method in the manufacture and characterization of porous ceramics to be used at industrial-level processes. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Se reporta la caracterización de cuatro cerámicas porosas, C1, C2, C3 y C4, obtenidas a partir de cuatro espumas de poliuretano utilizadas como matriz E1,E2, E3 y E4y barbotinas de arcillas rojas como refuerzo. Las espumas se estudiaron con microscopia electrónica de barrido SEM,por sus siglas en inglés. Se determinó el tamaño de los poros usando la norma ASTM E1 12 [1]. La composición química de las arcillas utilizadas en las barbotinas se estudió por difracción de rayos X (DRX) [2], para una densidad 1,5 g/cm³, un tamaño de partícula pasante tamiz ASTM 325 (45 µm) y una viscosidad de 365.3 cP. El proceso de fabricación, fue por inmersión de la espuma en la barbotina durante 24 horas, luego se sometió a un proceso de secado a temperatura ambiente por 48 horas y 12 horas en estufa de circulación forzada. Posteriormente, se realizó la cocción en mufla eléctrica a una temperatura máxima de 1000 °C durante 4 horas. El porcentaje de porosidad se determinó por absorción de agua usando la norma NTC 4321-3[3], de acuerdo a la norma ISO 10545 [4], se halló la resistencia mecánica a la flexión, mientras que la distribución del tamaño de partícula se determinó usando la norma ASTM E1 12[1]. Los resultados muestran una relación inversa entre la densidad de las espumas y las cerámicas, de igual forma una relación inversa entre el porcentaje de porosidad y la resistencia mecánica. No se encuentra una relación clara entre la forma y tamaño del poro en la espuma y la forma y tamaño del grano de la cerámica. Las propiedades de la espuma utilizada como matriz influyen de manera importante en las propiedades de las cerámicas obtenidas a partir de ellas. El propósito de este trabajo es contribuir con un método para la fabricación y caracterización de cerámicas porosas, para ser usadas en procesos de filtración a nivel industrial. [ABSTRACT FROM AUTHOR]