Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2002)
Espumado por microondas de mezclas de silicato de sodio-ortofosfato cálcico dibásico
Abstract
The effect of microwave application on the thermal behaviour, volume change, size and pore size distribution as well as chemical reactions and dissolution of sodium silicate/dibasic calcium phosphate ceramic (DCF) samples have been analysed. Ceramics foams with porosities between 71 and 79 wt% and pore sizes ranging from 10 to 200 microns have been obtained. After 90 seconds the temperature of samples reach about 130 °C with a weight loss of 23 wt%. Differences in the proportion of DCF in the initial mixture originate changes in volume and different chemical compounds in the final obtained foams. Additions of 10, 20 and 30 wt% of DCF originates volume increases of 350, 300 and 250 % respectively. In foam samples with 30 wt% of DCF, heated by microwave during 90 sec., the amount of the new compound β-NaCaPO4 was about 42.9 wt%. The other component of this sample, 57.1 wt%, was DCF. Dissolution tests were made, using one gram of sample, in 100 ml of distilled water. The dissolution of 10 wt% DCF foamed samples, after 20 days into water, were 900 ppm/gr of Na and 2.7 ppm/gr of Ca. In samples with 30 wt% of DCF the dissolution were 470 ppm/gr and 5 ppm/gr for Na and Ca respectively.<br><br>La acción de la energía de las microondas, genera porosidad interna en un material cerámico húmedo. En el presente trabajo, se analiza el efecto del tiempo de aplicación de las microondas sobre el comportamiento térmico, cambio de volumen, tamaño y distribución de poros, reacciones químicas y disolución de probetas cerámicas de silicato de sodio / ortofosfato cálcico dibásico (FCD). Para caracterizar las espumas cerámicas, se utilizó, análisis de imágenes, microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y picnometría de helio. Se obtuvieron espumas cerámicas con una porosidad de 71 a 79 % y un rango de tamaño de poro de 10 a 200 μm. Después de 90 segundos, las probetas alcanzaron una temperatura de aproximadamente 130°C y una pérdida de peso de 23% con respecto al peso total de la muestra. Se observaron cambios de volumen y de los compuestos químicos en las muestras espumadas cuando se varió la proporción del FCD en la mezcla. Para contenidos de 10, 20 y 30% en peso de FCD, el incremento de volumen se redujo a 350, 300 y 250% respectivamente. En muestras con 30% de FCD calentadas por microondas durante 90 segundos la cantidad de un nuevo compuesto en la espuma, constituido por β-NaCaPO4, fue del orden de 42.9%. En esa misma muestra, el 57.1 % restante fue FCD. Considerando pruebas de disolución de un gramo de muestra en 100 ml de agua destilada, la disolución obtenida en muestras espumadas por microondas después de 20 días fue de 900 ppm/gr para el Na y de 2.7 ppm/gr para el Ca en muestras con 10% de FCD. En muestras con 30% de FCD la disolución de Na fue de 470 ppm/gr y del Ca de 5 ppm/gr.
