Rheological, physico-mechanical and microstructural properties of porous mullite ceramic based on environmental wastes

Abstract

Highly porous mullite-corundum bodies were prepared by slip casting with the utilization of porogen sources as environmental wastes. The stoichiometric composition of mullite was established by the application of clay and alumina. Pore formers were saw dust or activated charcoal. Bodies were processed, dried and fired between 1180 and 1450 °C. Microstructure and the mechanical properties of the product were evaluated. The results showed that, the porosity decreased with raising the firing temperature but the mullite formation increased. The porosity increased with the addition of pore forming agent while modulus of rapture decreasing. The results concluded that the porosity ranged (40–56%) with the addition of pore forming agent (1–10%) with decreasing modulus of rapture (30–8.5 MPa) respectively. Resumen: Se prepararon piezas de mullita-corindón con elevada porosidad mediante colaje empleando como agentes porógenos residuos ambientales. La composición estequiométrica de la mullita se consigue formulando a partir de arcilla y alúmina. Los formadores de poros empleados han sido serrín o carbón activo. Los materiales fueron procesados, secados y cocidos entre 1.180 y 1.450° C. Se estudiaron la microestructura y las propiedades mecánicas del producto. Los resultados mostraron que la porosidad disminuyó al aumentar la temperatura de cocción, en cambio la formación de mullita aumentó. La porosidad aumentó con la adición del agente formador de poros, mientras que el módulo de ruptura disminuyó. Los resultados han concluido que la porosidad ha aumentado (40-56%) con la adición de agente formador de poros (1-10%) y el módulo de ruptura ha disminuido (30-8,5 MPa) respectivamente.

Keywords

• Mullita
• Cerámica porosa
• Residuos medioambientales
• Porosidad