Propiedades de la Alúmina: Resumen PDF
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Universidad Politécnica de Madrid
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Este documento describe las propiedades de la alúmina, un material cerámico ampliamente utilizado. Se analizan temas como su resistencia química, resistencia eléctrica, y diferentes métodos de producción. Se discuten, además, las propiedades mecánicas y de alta temperatura, así como las aplicaciones en diferentes industrias.
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1. La alúmina (Al₂O₃) es el material cerámico más utilizado debido a sus propiedades y bajo costo. TRUE Justificación: Es ampliamente utilizada por su elevada dureza, resistencia química, resistencia eléctrica y bajo precio. 2. La alúmina se encuentra únicamente en su forma cristalina α-Al₂O₃....
1. La alúmina (Al₂O₃) es el material cerámico más utilizado debido a sus propiedades y bajo costo. TRUE Justificación: Es ampliamente utilizada por su elevada dureza, resistencia química, resistencia eléctrica y bajo precio. 2. La alúmina se encuentra únicamente en su forma cristalina α-Al₂O₃. FALSE Justificación: Existen múltiples formas cristalinas de la alúmina, pero la α-Al₂O₃ es la única utilizada como cerámico estructural. 3. El proceso Bayer es el método más común para obtener polvos de alúmina a partir de bauxita. TRUE Justificación: Este proceso involucra la digestión de bauxita con hidróxido de sodio y la calcinación de hidróxido de aluminio. 4. Durante el proceso Bayer, el hidróxido de aluminio se calienta a 1050 °C para convertirse en alúmina. TRUE Justificación: La etapa de calcinación convierte el Al(OH)₃ en Al₂O₃ mediante la eliminación de agua. 5. Las alúminas de alta pureza (>99,7% Al₂O₃) se obtienen mediante sinterización con fase líquida. FALSE Justificación: Las alúminas de alta pureza se obtienen mediante sinterización en estado sólido. 6. La sinterización en estado sólido utiliza MgO para controlar el tamaño de grano. TRUE Justificación: La adición de 0,25% de MgO controla el tamaño de grano y mejora la densificación. 7. La porosidad residual en la alúmina sinterizada puede reducirse utilizando atmósferas de hidrógeno. TRUE Justificación: El hidrógeno permite la eliminación de porosidad residual durante la sinterización. 8. La microestructura de la alúmina dopada con MgO presenta cristales equiaxiales y baja porosidad. TRUE Justificación: El MgO estabiliza la microestructura, promoviendo la formación de cristales equiaxiales y eliminando la porosidad. 9. Las impurezas como CaO y SiO₂ forman fases vítreas en los bordes de grano durante la sinterización. TRUE Justificación: Estas impurezas segregan en los bordes de grano, afectando la microestructura y propiedades finales. 10. La presencia de MgO en la alúmina aumenta la cantidad de SiO₂ en los bordes de grano. FALSE Justificación: El MgO disminuye la cantidad de SiO₂ en los bordes de grano al incrementar su solubilidad en la Al₂O₃. 11. La resistencia de la alúmina aumenta con el contenido de Al₂O₃ y disminuye con la porosidad. TRUE Justificación: Una mayor pureza de Al₂O₃ mejora la resistencia, mientras que la porosidad reduce las propiedades mecánicas. 12. Las alúminas con 99% de Al₂O₃ no presentan fase vítrea en su microestructura. TRUE Justificación: La ausencia de impurezas en estas alúminas elimina la formación de fases vítreas. 13. La resistencia de la alúmina cae drásticamente por encima de los 800 °C. TRUE Justificación: La resistencia disminuye debido a la debilidad de las fases vítreas a altas temperaturas. 14. La dureza de la alúmina es aproximadamente 93.5 HRA. TRUE Justificación: Esta es una de las propiedades mecánicas más destacadas de la alúmina. 15. La conductividad térmica de la alúmina es superior a 17 W/m·K. TRUE Justificación: Esto la hace útil como material aislante térmico y eléctrico. 16. La alúmina con 92% de Al₂O₃ es adecuada para aplicaciones antidesgaste. TRUE Justificación: La elevada dureza de esta composición la hace ideal para aplicaciones donde se requiere resistencia al desgaste. 17. La sinterización con fase líquida mejora la resistencia a altas temperaturas en la alúmina. FALSE Justificación: Las fases vítreas formadas en este proceso reducen la resistencia a altas temperaturas. 18. Las alúminas con 96-98% de Al₂O₃ son utilizadas en aplicaciones químicas por su resistencia a la corrosión. TRUE Justificación: Estas composiciones ofrecen alta resistencia química, adecuada para la industria química y farmacéutica. 19. La adición de MgO actúa como estabilizador microestructural en las alúminas. TRUE Justificación: El MgO homogeneiza la microestructura y reduce la anisotropía. 20. Las fases vítreas en los bordes de grano reducen el crecimiento anormal de los mismos. FALSE Justificación: Estas fases promueven el crecimiento anormal de los bordes de grano, afectando la microestructura. 21. La alúmina es utilizada en prótesis articulares debido a su biocompatibilidad y resistencia al desgaste. TRUE Justificación: La dureza, resistencia al desgaste y biocompatibilidad la hacen ideal para aplicaciones biomédicas. 22. Las alúminas de alta pureza son más porosas que las dopadas con MgO. FALSE Justificación: Las alúminas dopadas con MgO presentan menor porosidad debido a una mejor densificación. 23. La temperatura de fusión de la alúmina es uno de los factores que la hace adecuada para aplicaciones refractarias. TRUE Justificación: Su alta temperatura de fusión es ideal para condiciones extremas de calor. 24. La fase vítrea es necesaria para aumentar la resistencia mecánica de la alúmina a altas temperaturas. FALSE Justificación: La fase vítrea disminuye la resistencia a altas temperaturas debido a su debilidad estructural. 25. La adición de MgO durante la sinterización puede reducir la anisotropía de la microestructura. TRUE Justificación: El MgO ayuda a homogeneizar la distribución de grano, reduciendo anisotropías. 26. Las alúminas con 99,7% de Al₂O₃ se utilizan en aplicaciones eléctricas por su baja conductividad térmica. FALSE Justificación: La alúmina tiene alta conductividad térmica y es usada por su capacidad aislante eléctrica. 27. La alúmina dopada con MgO tiene mayor resistencia a la flexión que la alúmina sin dopar. TRUE Justificación: La microestructura homogénea y la ausencia de porosidad contribuyen a una mayor resistencia. 28. El módulo de Weibull de la alúmina es una medida de su dureza. FALSE Justificación: El módulo de Weibull mide la variabilidad en la resistencia mecánica, no la dureza. 29. El control del tamaño de grano es crucial para aumentar la resistencia de la alúmina. TRUE Justificación: Un tamaño de grano más pequeño mejora la resistencia mecánica al reducir los defectos internos. 30. Las alúminas con mayor contenido de Al₂O₃ tienen mejor resistencia a la corrosión química. TRUE Justificación: Una mayor pureza de Al₂O₃ reduce la susceptibilidad al ataque químico.