Incremento de resistencia mecánica en materiales de gres porcelánico a partir de tratamiento químico de intercambio iónico

• Autores: Marcelo Dal Bó, André Zimmer, Sílvia Regina Grando, Paloma Kaspari, Dachamir Hotza
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 55, Nº. 5, 2016, págs. 197-201
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Increase mechanical strength in porcelain stoneware tile by ion exchange
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    Este trabajo aporta una novedosa metodología para incrementar la resistencia mecánica de materiales porcelánicos. Para lograr este objetivo, se utilizó un polvo constituido por feldespato sódico y arcillas. El polvo fue humectado hasta un 8% en peso con agua. Posteriormente fueron conformadas probetas de sección rectangular por prensado uniaxial a 21MPa. Las probetas secas se sinterizaron en un horno de laboratorio a una temperatura máxima de 1.218°C. A continuación las probetas fueron sometidas a un tratamiento químico de intercambio iónico con el objetivo de incrementar sus propiedades mecánicas, también conocido por templado químico. La temperatura y el tiempo del tratamiento químico fueron variados según un diseño factorial. Los resultados mostraron un incremento de ∼74% en la resistencia a la rotura del material. Eso proporcionó una reducción del espesor del material de aproximadamente un 15%. Por consiguiente, este trabajo mostró que el proceso de templado químico puede ser usado para incrementar la fuerza de rotura de materiales porcelánicos, disminuyendo su espesor, ahorrando materias primas y energía en el proceso de producción.

  • English

    This work provides a novel method for increasing the mechanical strength of porcelain materials. To achieve this was used a ceramic powder prepared from sodium feldspar and clay. This powder was wetted up to 8wt.% with water and pieces of rectangular section are formed by uniaxial pressing at 21MPa. The dried specimens were then sintered in a laboratory furnace (1,218°C). These specimens were subjected to a chemical ion exchange treatment in order to increase their mechanical properties, also known chemical tempering. Temperature and time were varied during chemical treatment according to a factorial design. The results showed an increase of ∼74% in breaking force of porcelain material, providing a reduction of the material thickness greater than 15%. Therefore, the process of chemical tempering can be used to increase the breaking force and consequently decreasing the thickness, saving raw materials and energy in the production process.