Sinterización y microestructura de borato de aluminio

Abstract

La formación boro-aluminatos Al₄B₂O₉ y Al₁₈ B₄O₃₃ a partir de alúmina y óxido de boro ocurre a elevadas temperaturas (≈1000ºC). Estos materiales presentan interesantes propiedades refractarias y resistencia a la corrosión. El objetivo del presente trabajo es desarrollar materiales del sistema Al₂O₃-B₂O₃; estudiar las variables críticas y describir la microestructura desarrollada de los mismos. Se estudiaron tres formulaciones porcentuales (C1:13%; C2:20%; C3:26 % B₂O₃). Se llevó adelante el análisis térmico diferencial y termo-gravimétrico con el objeto de corroborar la formación del borato. Luego probetas prensadas uniaxialmente, fueron sinterizadas a cuatro temperaturas por encima de la temperatura de formación. Se evaluó la sinterabilidad mediante el seguimiento de las propiedades texturales por el método de Arquímedes, luego se corroboró el grado de formación mediante la difracción de rayos X, por último la caracterización de las microestructuras desarrolladas mediante la microscopia electrónica de barrido. Se lograron procesar una serie de materiales con interesantes propiedades. Se pudieron establecer estrategias de procesamiento de materiales porosos (≈50%) cuya única fase cristalina es el Al₁₈ B₄O₃₃ con una microestructura del tipo whisker de diámetros entre 0.5 y 1 μm y una relación de forma mayor a 20:1.