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En Ciencia y Tecnología de Materiales es importante modificar de forma adecuada las condiciones de síntesis de determinados compuestos o fases cristalinas con objeto de prepararlos por otras vías y en condiciones tañes que se obtengan mejores o nue ... vas propiedades.Consecuentes con esta idea, en el presente trabajo se estudia la influencia de diversos tratamientos mecánicos y térmicos sobre pirofilita con el objetivo principal de obtener mullita a más baja temperatura.La obtención de mullita presenta un gran interés tecnológico y científico, puesto que durante los últimos años se presta una especial atención en investigación y desarrollo a los procesos de síntesis a partir de precursores más reactivos y nuevas rutas, como la sol-gel, dentro del sistema binario SiO2-Al2O3.La mullita ocupa un lugar preferente como constituyente de los nuevos materiales cerámicos y avanzados debido a sus notables propiedades, sobre todo en lo que respecta a su resistencia termomecánica y al choque térmico. Esto hace que sea de utilidad como refractario en materiales estructurales y en otras importantes aplicaciones, y como sustrato de circuitos y semiconductores (Si), por ejemplo en células solares de bajo costo. En la preparación de mullita a partir de mezclas sílice-alúmina se necesitan altas temperaturas y tiempos de tratamiento. Por esta razón, las investigaciones dirigidas a su obtención a temperaturas más bajas mediante diversas materias primas sometidas a un procesado adecuado revisten un especial interés, sobre todo los estudios sobre la influencia de diversos tratamientos mecánicos y térmicos sobre las mismas.Por otra parte, hasta el momento presente los materiales caoliníticos se han venido estudiando extensa y profundamente en la bibliografía, pero son escasos los realizados sobre materiales naturales conteniendo pirofilita. En la última década, las investigaciones sobre estos últimos han experimentado un grave avance, al cual esta Tesis Doctoral quiere contribuir para un mejor conocimiento de sus posibilidades en Ciencia y Tecnología de Materiales.De acuerdo con lo manifestado en párrafos anteriores, los objetivos concretos que se pretenden abarcar en la presente Memoria son los siguientes:1º) Caracterizar y estudiar diversos materiales conteniendo pirofilita, que si bien han sido la mayoría objeto de atención en la bibliografía, aún se necesita profundizar en su constitución por diversas razones:a) Para fijar los parámetros iniciales antes de someter a diversos tratamientos mecánicos y térmicos.b) Para comparar los resultados obtenidos con otros conocidos y relacionarlos, aportando datos que permitan un mejor conocimiento de la pirofilita.c) Porque las propiedades finales de los materiales resultantes están condicionadas por las características químicas, térmicas y mineralógicas iniciales, siendo de interés conocerlas adecuadamente.2º) Estudiar la influencia de diversos tratamientos térmicos en la estabilidad estructural del silicato, especialmente en lo concerniente al desarrollo y evolución de las fases cristalinas con la temperatura, así como conocer las microestructuras que puedan producirse.3º) Realizar un estudio de la influencia de tratamientos mecánicos sobre la estabilidad estructural de la pirofilita partiendo de diversas muestras naturales de elevado contenido en este silicato. Este objetivo lleva implícito estudiar las propiedades texturales que se produzcan y todos aquellos parámetros que permitan seguir la evolución del material alterado.4º) Estos estudios se extenderán a materiales naturales con menor contenido en pirofilita y que sean materias primas más baratas y disponibles en nuestro país.5º) Investigar el efecto del tratamiento térmico en los materiales sometidos a otro mecánico previo, con especial atención en lo que respecta a la formación y desarrollo de mullita a partir de precursores más reactivos.6º) Para comparar los resultados obtenidos de acuerdo con los apartados anteriores y extender el análisis a muestras naturlaes donde caolinita y pirofilita se encuentren presentes, es necesario estudiar también el comportamiento de la caolinita en las mismas condiciones de tratamientos mecánicos y térmicos, sobre todo en lo relativo a la formación de las fases de alta temperatura.7º) Relacionar los comportamientos observados con modelos teóricos que permitan una interpretación y justificación, al menos cualitativa de los procesos involucrados. |
