Efectos de la temperatura de calcinación y la carga de carboximetilcelulosa de sodio en la síntesis de nuevas espumas de cerámica de bentonita
PDF

Palabras clave

Espumas de cerámica
Bentonita
Procesos de Replicación
Temperatura de calcinación
Carboximetilo de sodio celulosa

Cómo citar

Torres, D., Villarroel-Rocha, J., Gutarra, A., Barrera, D., & Sapag, K. (2017). Efectos de la temperatura de calcinación y la carga de carboximetilcelulosa de sodio en la síntesis de nuevas espumas de cerámica de bentonita. Avances: Investigación En Ingeniería, 14(1), 133-144. https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.1.1292

Resumen

Se obtuvieron nuevas espumas cerámicas por el método de réplica, utilizando bentonita como materia prima alternativa y esponja de poliuretano como plantilla, donde esta última también controla la distribución del tamaño de poro de estas cerámicas. La síntesis de la cerámica se llevó a cabo utilizando lodos de arcilla de bentonita con diferentes porcentajes de carboximetilcelulosa sódica como aglutinante, y evaluando diferentes temperaturas de calcinación. Se estudió el efecto de estos factores sobre las propiedades texturales y morfológicas de las espumas cerámicas. La porosidad medida por la intrusión de mercurio mostró que la porosidad total de las espumas cerámicas disminuye a medida que aumenta la temperatura de calcinación. Además, se genera una pequeña cantidad de porosidad después del desgaste del aglutinante durante la etapa de calcinación. Esta porosidad está dada por tamaños de poro de 0,05 a 3 μm y se incrementó con la cantidad de aglutinante que se aumentó, lo que también se confirmó mediante micrografías electrónicas de barrido. La caracterización de arcilla de bentonita, poliuretano, esponja de poliuretano recubierto y espumas de cerámica también se complementó con análisis termogravimétrico, adsorción de nitrógeno a 77 K y medidas de resistencia mecánica.

https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.1.1292
PDF

Citas

G. Incera Garrido, F.C. Patcas, S. Lang andB. Kraushaar-Czarnetzki, Mass transferand pressure drop in ceramic foams:A description for different pore sizesand porosities, Chem. Eng. Sci., 63 [21]5202-5217 (2008).

K. Schwartzwalder and A.V. Somers, Methodof making porous ceramic articles, U.S.Patent No.3090094 (1963).

L. Montanaro, Y. Jorand, G. Fantozzi andA. Negro, Ceramic foams by powderprocessing, J. Eu. Ceram. Soc., 18 [9]1339-1350 (1998).

J. Saggio-Woyansky, C.E. Scott and W.P. Minnear,Processing of porous ceramics, Am.Ceram. Soc. Bull., 71 [11] 1674-1682 (1992).

A.R. Studart, Urs T. Gonzenbach, E. Tervoortand L.J. Gauckler, Processing routes tomacroporous ceramics: A review, J. Am.Ceram. Soc., 89 [6] 1771-1789 (2006).

M. Scheffler and P. Colombo, Cellular ceramics:Structure, manufacturing, propertiesand applications, Ch. 2, ISBN 3-527-31320-6, Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2005.

M.V. Twigg and J.T. Richardson, Fundamentalsand applications of structuredceramic foam catalysts, Ind. Eng. Chem.Res., 46 [12] 4166-4177 (2007).

J. Villarroel, D. Barrera, M.E. Roca Jalil,D. Torres and K. Sapag, Natural andmodified clays as adsorbents in waterremediation, in “electronic book:Sustainable development: Water, airand solids (Volume II)”, edited by: G.C.Díaz Trujillo, ISBN: 978-607-607-011-6,Universidad Autónoma de Baja California,Mexico, p. 73-98, 2011.

F.A. Acosta, A.H. Castillejos, J.M. Almanzaand A. Flores, Analysis of liquid flowthrough ceramics porous media usedfor molten metal filtration, Metall. Mater.Trans. B., 26B [1] 159-171 (1995).

S. Oh, N. Oh, M. Appleford and J.L. Ong,Bioceramics for tissue engineeringapplications – A review, Am. J. Biochem.Biotech, 2 [2] 49-56 (2006).

Z-H. Wen, Y-S. Han, L. Liang and J-B. Li,Preparation of porous ceramics withcontrollable pore sizes in an easy andlow-cost way, Mater. Charact., 59 [9]1335-1338 (2008).

M.A.A. Muhamad Nor, L.C. Hong, Z.A.Ahmad and H.M. Akil, Preparation andcharacterization of ceramic foam producedvia polymeric foam replicationmethod, J. Mater. Process. Tech., 207[1-3] 235-239 (2008).

T.Y. Yang, W.Y. Kim, S.Y. Yoon and H.C.Park, Macroporous silicate ceramicsprepared by freeze casting combinedwith polymer sponge method, J. Phys.Chem. Solids., 71 [4] 436-439 (2010).

P. Sooksaen and S. Karawatthanaworrakul,The properties of southern Thailandclay-based porous ceramics fabricatedfrom different pore size templates,Appl. Clay Sci., 104, 295-302 (2015).

M.N. Rahaman. Ceramic processing andsintering, Ch. 4 and 6, ISBN 0-8247-0988-8, Marcel Dekker, USA, 2003.

S.I. Conceição, J.L. Velho and J.M.F. Ferreira,Influence of deagglomeration and carboxymethylcellulose binders on rheologicalbehaviour of kaolin suspensions,Appl. Clay Sci., 23 [5-6] 257-264 (2003).

M. Thommes, K. Kaneko, A.V. Neimark,J.P. Olivier, F. Rodriguez-Reinoso, J.Rouquerol and K.S.W. Sing, Physisorptionof gases, with special referenceto the evaluation of surface area andpore size distribution (IUPAC technicalreport), Pure App. Chem., 87 [9-10]1051-1069 (2015).

F. Rouquerol, J. Rouquerol and K.S.W. Sing,Adsorption by powders and poroussolids. Principles, methodology andapplications, ISBN 0-12-598920-2,Academic Press, France, 1999.

P.I Ravikovitch, D. Wei, W.T. Chueh, G.L. Hallerand A.V. Neimark, Evaluation of porestructure parameters of MCM-41 catalystsupports and catalysts by means ofnitrogen and argon adsorption, J. Phys.Chem. B, 101 [19] 3671-3679 (1997).

E. Sousa, C.B. Silveira, T. Fey, P. Greil, D.Hotza and A.P. Novaes de Oliveira,LZSA glass ceramic foams preparedby replication process, Adv. Appl. Sci.,104 [1] 22-29 (2005).

M. Dressler, S. Reinsch, R. Schadrack andS. Benemann, Burnout behavior ofceramic coated open cell polyurethane(PU) sponges, J. Eu. Ceram. Soc., 29[16] 3333-3339 (2009).

Derechos de autor 2017 Las opiniones de los autores son de su exclusiva responsabilidad

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.