Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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INVESTIGACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y TÉRMICAS MATERIALES CERÁMICOS REFRACTARIOS PRODUCIDOS CON SÍLICE RESIDUAL DE CÁSCARA DE ARROZ Y FIBRA DE ACERO
Paula Roberta dos Santos, Marco Durlo Tier

Última modificación: 11-08-2016

Resumen


El estado de Río Grande do Sul es el mayor productor nacional de arroz, el procesamiento del arroz genera subproductos, incluyendo la corteza, que se utilizan como fuente de energía para el secado del grano. La quema de la cáscara crea un nuevo residuo, ceniza de cáscara de arroz, las industrias desechan esta ceniza en los suelos o rellenos sanitarios. Hay varias posibilidades para el uso de la ceniza de cáscara de arroz, porque tiene un contenido de sílice superior al 92%. El objetivo de este trabajo es diversificar el uso de este tipo de residuos como materia prima alternativa para los materiales cerámicos refractarios y añadir valor a este subproducto. El uso de ceniza de cáscara de arroz reduce la propiedad de resistencia al choque térmico que es importante, por lo que es necesario el uso de otros materiales. Para aumentar dicha resistencia, se realizó esta investigación con fibras de acero. Los materiales cerámicos refractarios se hicieron con arcilla de caolín de hasta 80%, 20% de sílice a partir de cáscaras de arroz y fibras de acero en concentraciones volumétricas de hasta 9%. Los cuerpos de las piezas de prueba se moldearon,  presionando uniaxialmente a 20 MPa, en ambiente seco durante 14 días, y más adelante, 24 horas en horno de quemado, en un horno eléctrico a 1300ºC.

Después de la cocción, se determinaron las propiedades físicas y termomecánicas de los materiales a través de pruebas de absorción de agua, densidad, porosidad, resistencia a la compresión, toma directa, flexión de tres puntos, prueba de choque térmico y análisis de la microestructura del material. La adición de fibras de cerámica en el acero aumenta la fiabilidad del material, ya que este refuerzo tiene la capacidad de amplificar la tenacidad del mismo, lo que limita la propagación de grietas y, por consiguiente, mejora la resistencia del material.