Análisis morfológico y estructural de materiales compósitos cerámicos de Kaolinita y Alúmina

Resumen

En este trabajo reportamos la preparación, la caracterización eléctrica y estructural, el análisis morfológico y las medidas de dureza de materiales compuestos de caolinita Al₂(Si₂O₅(OH)₄ y alúmina AL₂O₃. Las muestras fueron preparadas a partir de mezclas de óxidos precursores iniciando con 100% de alúmina, la concentración de caolinita se fue incrementando en pasos de 10% hasta completar el 100%. Las muestras fueron sinterizadas por el método de reacción de estado sólido a las temperaturas de 1150, 1250 y 1350 °C. Se encontró que las muestras de alúmina son estables 4 las diferentes temperaturas de sintesis. Las muestras de caolinita al 100% sufren un cambio de fase dependiendo de la temperatura de sinterizado, encontrando que a 1350 °C se produce 87% de mullita y 13% de cristobalita. La presencia de cuarzo fue solamente detectada en muestras con 100% de caolinita para temperaturas de sinterizado de 1150 y 1250 °C. Todas las muestras con una mezcla de alúmina y caolinita muestran las presencia de mullita, la cual se incrementa cuando el contenido de caolinita es alto o cuando se incrementa la temperatura de sinterizado. Esto nos permite inferir que la introducción de alúmina optimiza el proceso de formación de multita debido a la reacción del SiO₂ que sobra de la caolinita. La muestra con 100% de alúmina tiene una dureza Mohs de aproximadamente 5, y está se incrementa con el contenido de
caolinita, hasta alcanzar una dureza de cerca de 6 para la muestra con 100% de caolinita. La constante dieléctrica de estos materiales es de aproximadamente 27.82.