Kaolin based ceramics obtained by Freeze casting process

Vista sencilla de ítem
dc.contributor.authorGil Durán, Santiago
dc.contributor.authorOssa, Edgar A.
dc.date.accessioned2020-10-14T14:24:13Z
dc.date.available2020-10-14T14:24:13Z
dc.date.issued2016-07-08
dc.description.abstract(Eng) Freeze casting offers a tremendous opportunity to obtain bio-inspired synthetic materials that mimic microstructural characteristics of natural materials like bone and nacre. These natural materials display high strength and toughness; properties usually desired in synthetic engineering materials. The freeze casting process involves four basic steps. The ceramic slurry preparation consists of fine ceramic particles that are suspended in a fluid. In the current work, water based kaolin suspensions were prepared varying the volume fraction of ceramic particles. After the ceramic slurry is properly prepared, the slurry is frozen. The solidification process is often performed using directional freezing, which creates laminar pores, providing the microstructural characteristics of the final part. When a crystal is formed the frozen front moves the particles around it, allowing particles to agglomerate around the crystal, creating different types of pores. In the present study, freezing rates were varied. Subsequently, the samples have to be lyophilized in order to sublimate the frozen liquid phase. Sublimation is the transformation of a solid phase directly to the gas phase. As a result the lyophilized sample has a porous structure with a replica of the water crystals formed during freezing. As a final step, sintering of ceramics is performed. Results of the microstructural characteristics of the samples revealed that varying the volume fraction of ceramic particles and freezing rates have a direct influence on the pore characteristics, changing from circular to laminar pores.spa
dc.description.abstract(Spa) El proceso de Freeze casting ofrece la oportunidad de obtener materiales sintéticos que imitan características microestructurales de materiales naturales como el hueso y el nácar. Estos materiales se caracterizan por presentar una buena combinación de resistencia y tenacidad; propiedades deseables en materiales sintéticos de ingeniería. El proceso de Freeze casting consiste en cuatro pasos. Primero, preparación de una suspensión coloidal de partículas cerámicas, en este trabajo se utilizaron suspensiones a base de caolín y agua con diferentes concentraciones de caolín. Luego de preparadas las suspensiones, se realizó un proceso de congelamiento direccional que brinda las características microestructurales de la parte final, obteniendo poros alineados debido a la formación direccional de los cristales de agua que mueven las partículas cerámicas alrededor de ellos, creando distintas tipologías de poros. En este trabajo se varió la velocidad de enfriamiento del proceso. Después de congelada la suspensión coloidal de partículas cerámicas se realizó un proceso de liofilización el cual cambia la fase sólida del agua, obtenida del proceso de congelamiento, a gas sin pasar por estado líquido, permitiendo que la parte mantenga la forma de los cristales de agua. Finalmente, se realiza el proceso de sinterizado. Resultados del análisis microestructural de las muestras obtenidas revela que la variación de la concentración de partículas cerámicas en la suspensión coloidal y la variación de la velocidad de enfriamiento en el proceso de solidificación tiene un efecto considerable sobre la microestructura obtenida. Las microestructuras varían desde poros columnares hasta poros esféricos.spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10893/18345
dc.language.isoengspa
dc.publisherUniversidad del Vallespa
dc.publisher.placeColombiaspa
dc.relation.citationendpage140spa
dc.relation.citationissueNúm. 2 (2016)spa
dc.relation.citationstartpage133spa
dc.relation.citationvolumeVol. 18 Núm. 2 (2016)spa
dc.relation.ispartofjournalRevista Ingeniería y Competitividadspa
dc.relation.ispartofseriesRevista Ingeniería y Competitividad / Vol. 18 Núm. 2 (2016);
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/closedAccessspa
dc.subject.lembMateriales bioinspirados
dc.subject.lembProceso de congelación
dc.subject.lembCaolín
dc.subject.lembMicroestructura
dc.subject.proposalBioinspired materialsspa
dc.subject.proposalFreeze casting processspa
dc.subject.proposalKaolinspa
dc.subject.proposalMicrostructurespa
dc.titleKaolin based ceramics obtained by Freeze casting processspa
dc.title.translatedObtención de cerámicos a base de caolín mediante el proceso de Freeze casting
dc.typeArtículo de revistaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501spa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/articlespa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTCORTspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa
dspace.entity.typePublication
oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbspa
oaire.versionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85spa
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