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Mecanismo de la formación de cordierita en cuerpos cerámicos

1972; Elsevier BV; Volume: 11; Issue: 5 Linguagem: Inglês

2173-0431

Salvador de Aza Pendás, J. Espinosa de los Monteros Muñoz,

Advanced machining processes and optimization

espanolEl proposito del presente trabajo ha sido dilucidar el mecanismo de formacion de cordierita, debido a las diferencias existentes entre las teorias actuales. De los resultados obtenidos, mediante rayos X de alta temperatura y A. T. D., ha sido posible establecer que la formacion de cordierita tiene lugar en dos etapas perfectamente definidas. En la primera, una pequena cantidad de cordierita se forma mediante reaccion en estado solido entre la mullita, protoenstatita y cristobalita, la cual se detecta a 1.275oC por un efecto exotermico en la curva de A. T. D. Esta cordierita, coexiste con el resto de mullita, protoenstatita y cristobalita. En la segunda etapa, la cordierita previamente formada reacciona, mediante un mecanismo de fusion diferencial, con la protoenstatita y cristobalita para dar un liquido a 1.335° C, el cual reacciona inmediatamente con el resto de mullita para producir nuevamente cordierita. Esta segunda etapa se pone de manifiesto en A. T. D. por un efecto endotermico a 1.335° C, correspondiente a la formacion de liquido y por otro exotermico a 1.357° C debido a la formacion de cordierita. El estrecho margen de coccion de los cuerpos de cordierita fabricados a partir de caolin, talco y MgCOs, se explica asi de acuerdo con la secuencia establecida. DeutschDer Zweck dieser Arbeit bestand darin, die Vorgange bei der Bildung von Cordierit, wegen der bestehenden Differenzen zwischen den gegenwartigen Theorien, abzuklaren. Aufgrund der durch Rontgenstrahlen hober Temperatur und A. T. D. erzielten Ergebnisse war es moglich festzustellen, dass die Bildung von Cordierit in zwei klar definierten Etappen vor sich geht. Bei der ersten Etappe fallt eine kleine Menge Cordierit durch die Reaktion in festem Zustande zwischen Mullit, Protoenstatit und Cristobalit an, welche bei 1.275° C durch einen exothermischen Effekt in der A. T. D.—Kurve nachgewiesen wird. Dieses Cordierit lieget neben dem restlichen Mullit, Protoenstatit und Cristobalit vor. Bei der zweiten Etappe tritt das zuvor gebildete Cordierit durch einen Differentialschmelzprozess mit dem Protoenstatit und Cristobalit in Reaktion, wodurch bei 1.335oC eine Flussigkeit entsteht, welche sofort mit dem restlichen Mullit in Reaktion tritt, wodurch erneut Cordierit entsteht. Diese zweite Etappe tritt mit A. T. D. durch eine endothermische Wirkung bei 1.355 °C, die der Flussigkeitsbildung entspricht, und durch einen weiteren exothermischen Effekt bei 1.337 °C zufolge der Bildung von Cordierit, in Erscheinung. Der enge Brandbereich der aus Kaolin, Talk und MgCOy hergestellten Cordieritkorper erklart sich so aufgrund der festgestellten Folge. francaisLe propos du present travail a ete d'elucider le mecanisme de formation de cordierite, du aux differences existantes entre les theories actuelles. Des resultats obtenus au moyen de rayons X de haute tenperature et A. T. D., il a ete possible d'etablir que la formation de cordierite a lieu en deux etapes bien definies. Dans la premiere etape se forme une petite quantite de cordierite par reaction a l'etat solide entre la mullite, protoenstatite et cristobalite, laquelle est mis en evidence par un effet exhothermique a 1.275oC. dans la courbe de A. T. D. Cette cordierite coexiste avec le reste de mullite, protoenstatite et cristobalite. Dans la seconde etape, la cordierite prealablement formee reagit, par un mecanisme de fusion differentielle, avec la protoenstatite et cristobalite pour donner un liquide a 1.335°C lequel reagit immediatement avec le reste de mullite pour produire de nouveau de la cordierite. Cette seconde etape est mis en evidence en A. T. D. par un effet endothermique a 1.335°C que correspond a la formation de liquide et un autre exothermique a 1.357°C du a la formation de cordierite. L'etroit marge de cuisson des materiaux de cordierite fabriques a partir de kaolin, talc et MgCOs, s'explique ainsi d'accord avec la sequence etablie. EnglishThe aim of the present work has been to elucidate the mechanism of cordierite formation, because of the different theories existing about it. From the results obtained, by means of high temperature X-ray and D. T. A., it was possible to establish that cordierite is formed through two well defined stages. In the first one, a very small amount of cordierite is formed, by means of a solid state reaction, between mullite, protoenstatite and cristobalite, which is detected by an exothermic effect at 1,275° C with D. T. A. This cordierite coexits with the rest of mullite, protoenstatite and cristobalite. In the second stage the cordierite previously formed reacts through a differential moiling mechanism with protoenstatite and cristobalite at I.SSS^'C to give a melt which immediatly reacts with the mullite to produce the total amount of cordierite. This stage is also detected on D. T. A., by an endothermic effect at 1,335oC due to the liquid formation, and an exothermic effect at 1,357° C due to the cordierite formation. The short firing range of cordierite bodies made from kaolinite, talc and MgCOa is explained according to the above sequence of reactions.