Síntesis y caracterización de un material cerámico compuesto por óxido de magnesio y magnetita

Las investigaciones sobre materiales cerámicos con estructura de tipo espinela se han desarrollado a lo largo de las ultimas décadas y han considerado como tema de estudio a las ferritas, debido a sus propiedades eléctricas, magnéticas y mecánicas. El inter es por el estudio de las propiedades físicas de este material ha llamado la atención de áreas del conocimiento como, la medicina, la ingeniería y la física entre otras, brindando un amplio espectro de aplicaciones en cada una de estas. Por tal motivo, la intención del presente trabajo es la de aportar un mejor conocimiento y entendimiento de la propiedades estructurales y morfológicas de la ferrita de magnesio al igual que las de la hematita y las demás fases presentes en el material cerámico que se sinterizo. Se presenta entonces tanto la caracterización estructural como el análisis morfológico de un material cerámico compuesto por oxido de magnesio y magnetita. Las muestras cerámicas fueron preparadas mediante la mezcla de polvos precursores variando la cantidad de magnetita mezclada con el óxido de magnesio. Las concentraciones consideradas fueron 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80%, 90% y 100% de magnetita en oxido de magnesio. Las muestras cerámicas se sinterizaron empleando la técnica de reacción de estado sólido en el rango de temperaturas de 700 C incrementando de 100 en 100 hasta los 1100 C. Para la determinación de la estructura cristalina de las fases presentes en cada muestra y sus parámetros de red, se realizó un análisis cristalográfico a partir de los patrones de difracción obtenidos por la técnica de difracción de rayos x (DRX) y su respectivo refinamiento Rietveld, el cual posteriormente permitió establecer el análisis semi cuantitativo de las fases cristalinas presentes. Del estudio anterior se encontró la presencia en el material cerámico de las fases alpha - Fe2O3 (hematita), la periclasa (MgO) y la ferrita de magnesio Fe2O4, esta última como producto de la reacción entre los precursores químicos. También se observó un aumento del porcentaje en peso de la ferrita de magnesio y de la hematita en las muestras, en la medida que se incrementó la temperatura, simultáneamente se presenta una disminución en el porcentaje en peso de la periclasa. Estas observaciones se contrastaron con las realizadas mediante la técnica de microscopia electrónica de barrido (SEM), con la cual se caracterizaron morfológicamente las muestras. Con el aumento de la temperatura de sinterizacion se encontró un mayor tamaño de grano en las fases, como se evidencia en el tamaño de los cristales calculados a partir de la fórmula de Scherer. El análisis morfológico permitió identificar la presencia de conglomerados cristalinos asociados a la periclasa, la ferrita de magnesio y formas laminares de la fase alpha - Fe2O3.

• Autores: González Cano, Luis Fredy
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/62266
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/62266; http://bdigital.unal.edu.co/61280/
• Palabra clave: 51 Matemáticas / Mathematics; 53 Física / Physics; 54 Química y ciencias afines / Chemistry; Ferritas; Cerámicas; Caracterizacion; Estructurales; Morfologico
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional