Conformado de materiales cerámicos por gelificación térmica de polisacáridos

Abstract

En el presente trabajo se efectúa un estudio de los procesos de conformado de piezas cerámicas de Al2O3 y Si3N4 aprovechando las propiedades gelificantes de una serie de polisacáridos (agar, agarosa y carragenato), con especial énfasis en los procesos de moldeo por inyección a baja presión y colado en moldes metálicos, como una vía para la obtención de piezas complejas con acabado casi final (NNS). Tras la caracterización de todos los materiales, se realiza un estudio del comportamiento reológico de las suspensiones de Al2O3 y Si3N4 a diferentes temperaturas y tiempos de envejecimiento y de los aditivos gelificantes a distintos valores pH, velocidad de cizalla y ciclos de calentamiento-enfriamiento, para terminar con la caracterización reológica de las mezclas suspensión/polisacárido. El estudio de la influencia de los diferentes parámetros en las propiedades de los materiales conformados, ha permitido establecer una metodología de trabajo, optimizar el proceso, obtener piezas de manera fiable y proponer el carragenato como un nuevo aditivo gelificante-consolidante. Por último, la caracterización mecánica de las piezas en verde de muestra la influencia del tipo de aditivo, su concentración y la forma de adicionarlo y pone de relieve las elevadas resistencias obtenidas, lo que confirma su aplicación prevista. A partir de estos resultados se diseñó un sistema de conformado de piezas de sección transversal constante y longitud variable similar a la extrusión aplicable a otros materiales.