Aplicación de diagramas de equilibrio a refractarios 2023 PDF

EJEMPLOS de aplicación de los diagramas de equilibrio a la estabilidad de materiales cerámicos con líquidos de alta T ATAQUE DEL MATERIAL REFRACTARIO POR LIQUIDOS A ALTA TEMPERATURA -UTILIZACION DE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO - EN SISTEMAS BINARIOS...

EJEMPLOS de aplicación de los diagramas de equilibrio a la estabilidad de materiales cerámicos con líquidos de alta T ATAQUE DEL MATERIAL REFRACTARIO POR LIQUIDOS A ALTA TEMPERATURA -UTILIZACION DE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO - EN SISTEMAS BINARIOS - EN SISTEMAS TERNARIOS - P=CTE - SIMPLIFICACION DE REACCIONES - Y CINETICA MATERIALES CERAMICOS  REFRACTARIO A EN CONTACTO CON UN LIQUIDO B, a DETERMINADA T - Sistemas binarios: - PF B < PF A T1 T1 B x liq. A se disuelve en el liquido 1 2 3 LIQ 3 según la linea 1-3 hasta alcanzar el punto 2 LIQ de composicon 2 ESTA EN EQUIBLIBRIO a T1 entre A y B El liquido de equilibrio en 2 (a T1): 1-2 1-3 23% B 77%A EN EQUILIBRIO SE HA DISUELTO UN 77% DEL REFRACTARIO A EN EL LIQ2 MATERIALES CERAMICOS MATERIALES CERAMICOS  Refractario A se disuelve en el liquido según la linea 1-3 hasta alcanzar el punto 2 1 2 3 T2 B x liq. El liquido de equilibrio en 2 (a T2): 48%B+52%A Al disminuir la T (T1>T2) disminuye el ataque del Liq B al refractario A El ataque sera min. para un liq B a la TF de B MATERIALES CERAMICOS  EJEMPLO: - Solubilidad de un refractario ZrO2 en silice fundida a 1900ºC > Linea de liquidus  ZrO2 se disuelve en el liquido según la linea SY hasta alcanzar el punto Y  En Y la composición del liquido es: ZY/ZS= 90 %SiO2 y el resto ZrO2  Disolviendo un 10% ZrO2 se alcanza la composición de equilibrio a 1900ºC Nota: la solubilidad es baja a esta T (hornos de vidrio). Al enfriar se formara ZrSiO2 MATERIALES CERAMICOS EJERCICIO: SOLUBILIDAD EN EQUILIBRIO DE UN A se disuelve en el liquido REFRACTARIO DE MgO en contacto con ALUMINA según la linea 1-3 hasta FUNDIDA a 2400ºC alcanzar el punto 2 T1=2400ºC B liq. 1 x2 3 63MgO- x 37Al2O3 T2=2200ºC 55MgO- 45Al2O3 MATERIALES CERAMICOS Para conocer la temperatura de un liquido de vidrio de silice a 1800ºC se utiliza un termopar con una vaina de alumina. Indicar la composición del liquido en equilibrio ¿Es posible emplear un termopar con una vaina de mullita para ver la temperatura de un liquido Alumina-90%SiO2 a 1700ºC?. Indicar si es aplicable, la composición del liquido en equilibrio x x Mullita: sílice-75%alúmina MATERIALES CERAMICOS  Determinacion de la composicion del punto 10% CaO Aumento concentración CaO Aumento concentración SiO2 30% Al2O3 https://books.google.es/books?id=rOsGCwAAQBAJ&pg=PA38&lpg=PA38&dq=refractor y+ITA&source=bl&ots=p5w- yVAFrD&sig=CFIocekFBVJPNQHA8KLTCUHhOdA&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwiZk6Xk prTWAhVDb1AKHTDKBbYQ6AEINjAC#v=onepage&q=refractory%20ITA&f=false Aumento concentración Al2O3 MATERIALES CERAMICOS  Sistema ternario A-B-C a una T2 con fase liquida limitada por las curvas 1 Refractario C en contacto con liquido A50B 2-3/1-3 C +1-2/1-3 A50B 2 Liq en 2: 56%C+44% A50B Liq en 2: 56%C+22% A-22%B 3 MATERIALES CERAMICOS  Ejercicio: Refractarios SiO2- SiO2 Y2O3-Al2O3 a 1600ºC Composicion líquido L1: 50SiO2-10Al2O3-40Y2O3 Oxidos mixtos: Y4Al2O9 o YAM L1 YAlO3 o YAP L2 Liquido Mullita+liq L4 Y2Si2O7+ liq L3 Y2SiO5+Liq Al2O3+Liq Y2O3 YAM Y3Al5O12+Liq Y2O3 Al2O3 MATERIALES CERAMICOS  SiO2-TiO2-Al2O3 a 1600ºC TiO2 EJEMPLOS: - L2 con Alumina - L1 con TiO2 - L1 con SiO2-50Al2O3 L1 L2 SiO2 Al2O3 MATERIALES CERAMICOS  0 100 10 C 90 20 80 R3 T-Liq1/Liq1-R3 30 70 A-60%C 40 60 3 50 T 50 W-Liq1/Liq1-A60C W 1 Liq2 60 Liq1 40 70 30 2 80 20 BC A 90 AB 10 100 0 B 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 MATERIALES CERAMICOS Otros ejemplos: C Liq+sol H Area de la K fase líquida: H- Q K-M-Q liq K H Liq+sol Liq+sol M M Solido 2 A B MATERIALES CERAMICOS