Sinterización de compactos de vidrio y de composites vidrio-circón. Mecanismo y cinética del proceso

Abstract

En esta memoria se exponen los resultados obtenidos al estudiar el proceso de sinterización de compactos de vidrio y de composites de vidrio-circón. Se ha determinado la evolución de las características texturales y microestructurales de los diferentes materiales con el avance de la sinterización. Se ha estudiado el proceso de solución-reprecipitación del circón. Se ha comprobado que la sinterización de composites con moderados contenidos en circón se desarrolla únicamente mediante el mecanismo de reordenación de partículas por flujo viscoso. En cambio, para altos contenidos en circón se requiere, además, la intervención del proceso de solución-reprecipitación del circón. La cinética del primer mecanismo queda perfectamente descrita mediante el modelo de Avrami- Erofeev. El efecto de la temperatura sobre la velocidad del proceso se ha comprobado que es el mismo que el debido a la viscosidad del vidrio, y, por consiguiente, independiente de todas las variables de operación ensayadas. Por último, se ha desarrollado y validado un modelo cinético que describe muy bien la sinterización no isoterma de composites asociada a la reordenación de partículas por flujo viscoso.

This report sets out the results obtained on studying the sintering process of glass and glass -zircon composites. The textural and microstructural characteristics of the different materials with sintering progress were determinded. The zircon solution -reprecipitation process has been study. The sintering of composites with moderate zircon contents only developed via particle rearrangement by viscous flow. In contrast, at high zircon contents, the zircon solution -reprecipitation process was also required. The kinetics of the former mechanism were perfectly described by the Avrami -Erofeev model. The effect of temperature on the process rate was the same as that of glass viscosity and was, consequently, independent of all test operating variables. Finally, a kinetic model was developed and validated that describes very well the non-isothermal sintering progress associated with particle rearrangement by viscous flow.