Comparación del comportamiento frente a la compresión diametral y directa de cerámicos meso-porosos, un estudio de caso

Abstract

Cerámicos silico-aluminosos meso-porosos poseen una amplia difusión en aplicaciones tales como aislación térmica, micro-filtración, como soportes de catalizadores. El comportamiento mecánico de estos cerámicos es de evidente interés tecnológico y está fuertemente ligado a su microestructura. Surge la necesidad de realizar estudios sistemáticos, y definir estrategias de caracterización. En el presente trabajo se estudiaron y compararon los comportamientos mecánicos frente a la compresión directa y diametral de cerámicos porosos silico-aluminosos basados en la calcinación de mezclas (1:1) de una arcilla caolinítica local y negro de humo. Los resultados obtenidos fueron discutidos con la caracterización estructural, textural y microestructural de los cerámicos estudiados mediante porosimetría de intrusión de mercurio, microscopía electrónica y micro tomografía junto con las identificación y cuantificación de las fases cristalinas y no cristalinas presentes (DRX: Rietveld-Le Bail) Se obtuvieron y compararon los diversos parámetros mecánicos del material así como el comportamiento fenomenológico de los mismos. Se puede concluir que el ensayo de compresión directa de cilindros arroja una mejor caracterización de este tipo de materiales. En particular la resistencia máxima a la compresión (σdir) directa duplicó a la resistencia máxima a la compresión diametral (σdia) o ensayo de tracción indirecto. Del mismo modo la dispersión de los datos del primer ensayo fue menor al 10 % y la del segundo un 20%. Se puedo observar el límite elástico y el colapso parcial de la microestructura. Se pudo describir el mecanismo de falla. Los resultados obtenidos permiten establecer estrategias de diseño de materiales de este tipo con aplicaciones.