Obtención de nuevos materiales compuestos basados en el Clinker Portlandestudio de sinterabilidad, propiedades mecanicas y tribologicas

Résumé

El clinker, debido a su composición (un conjunto de óxidos y silicatos), puede ser procesado como un material cerámico y por lo tanto se pueden utilizar métodos y procedimientos basados en la tecnología de polvos para su consolidación. Esta Tesis Doctoral se centra en el estudio de los materiales compuestos de matriz cerámica basados en el clinker portland, en dos de sus variedades: gris y blanco. Como refuerzos o aditivos se utilizaron AI2O3, MgO, SiO2, (industrial y de alta pureza) y CaF2 (con propiedades mineralizadoras y fundentes), con adiciones del 3,6 y 9%, dando un total de 32 composiciones a evaluar. Estos materiales se procesaron, tras una etapa de mezcla en molino de bolas, mediante compactación isostática en frío (CIP) y sinterización en aire. La temperatura de sinterización óptima para todos los materiales estudiados se evaluó a través de dilatometría diferencial y análisis de las curvas de sinterabilidad. Se evaluó el comportamiento mecánico (resistencia a flexión en tres puntos y dureza), la fiabilidad (a través del módulo de Weibull) y la resistencia al desgaste, mediante ensayos del tipo "pin-on-disk". Se realizó un amplio estudio micrográfico mediante microscopía óptica y electrónica de barrido (MEB) con análisis semicuantitativo, con objeto de investigar las distintas fases y las posibles reacciones que pudiesen tener lugar entre los distintos aditivos y la matriz. Asimismo se pudo determinar mediante análisis de imagen las distintas porosidades obtenidas para estos materiales, analizando su influencia sobre las propiedades mecánicas.