Effect of calcium phosphate addition on sintering of El-Oued sand quartz raw materials



Document title: Effect of calcium phosphate addition on sintering of El-Oued sand quartz raw materials
Journal: Ceramica (Sao Paulo)
Database: PERIÓDICA
System number: 000382015
ISSN: 0366-6913
Authors: 1
1
2
2
1
Institutions: 1Universite de Constantine 1, Faculty of Exact Science, Constantine. Argelia
2Ecole Nationale Superieure de Ceramiques Industrieles, Limoges, Haute-Vienne. Francia
Year:
Season: Oct-Dic
Volumen: 60
Number: 356
Pages: 546-551
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
English abstract This work addresses the development of an eventual low cost ceramic insulating or microfiltration membrane supports from inexpensive raw materials such Eloued quartz sand (EQS) and calcium phosphate (CP) using uniaxially dry compaction method. The prepared samples were sintered at different temperatures ranging between 1200 and 1550 ºC. Subsequently, the effects of sintering temperature and amount of CP on samples proprieties were investigated. It is observed that X-ray diffracion measurements confirmed that EQS was transformed into cristobalite and tridymite phases when both sintering temperature and holding time were increased. This transformation is favored with increasing amount of CP, it is observed also formation of CaSiO3 and Ca(Fe)(Al)PO4. The SEM images of the samples sintered at different temperatures illustrate that silica grains, CP grains, intergranular phase contents (Si, Ca, P, and O) and an important open porosity depend on the sintering temperature. The porosity ratio changes in the range between 37% and 34% according to sintering temperature and to CP content; these values are in good agreement with SEM images. The thermal expansion behavior shows a weak expansion in the range of temperature between 600 and 1000 ºC which is situated between 1.27% and 1.33% (variation of 0.05% at 400 ºC)
Portuguese abstract Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma membrana cerâmica isolante ou de microfiltração eventualmente de baixo custo para matérias-primas de areia de quartzo Eloued (EQS) e fosfato de cálcio (CP) usando o método de compactação uniaxial a seco. As amostras preparadas foram sinterizadas em diferentes temperaturas entre 1200 e 1550 ºC. Subseqüentemente, foram investigados o efeito da temperatura de sinterização e a quantidade de CP nas propriedades das amostras. Análise de difração de raios X confirmou que EQS foi transformada nas fases cristobalita e tridimita quando a temperatura de sinterização e o tempo de patamar foram aumentados. Essa transformação é favorecida com aumento da quantidade de CP, sendo observada também a formação de CaSiO3 and Ca(Fe)(Al)PO4. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das amostras sinterizadas em diferentes temperaturas mostram que os grãos de silica, grãos CP, contendo fases intragranular de (Si, Ca, P e O) e uma considerável porosidade aberta dependem da temperatura de sinterização. A razão da porosidade varia entre 37% e 34% conforme a temperatura de sinterização e o teor CP; este valores estão de acordo com as imagens de MEV. O comportamento da expansão térmica mostra uma fraca expansão entre 600 e 1000 ºC, a qual está entre 1,27% e 1,33% (variando de 0,05% em 400 ºC)
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de materiales,
Arena de cuarzo,
Sinterización,
Fosfato de calcio,
Cristobalita,
Porosidad
Keyword: Engineering,
Materials engineering,
Quartz sand,
Sintering,
Calcium phosphate,
Crystobalite,
Porosity
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