Resumen

Las partículas irregulares de aerogel de sílice se han adaptado a una forma esférica regular dentro del rango de tamaño granulométrico adecuado para la pulverización térmica. El aerogel de sílice es un nanomaterial muy denso y altamente poroso, cuya conductividad térmica es la más baja de todos los sólidos. Aunque los aerogeles de sílice poseen propiedades físicas fascinantes, su aplicación se limita a mantas dopadas con aerogel en la industria aeroespacial. Debido a las limitaciones de espacio, los fabricantes de motores aéreos no fomentan estas mantas aislantes del calor e ignífugas, por lo que se buscan alternativas. Aunque se pensó que un recubrimiento basado en aerogeles por pulverización térmica podría ser aplicable, los polvos de aerogel son extremadamente difíciles de inyectar y depositar mediante pistolas de pulverización térmica debido a sus inapropiadas propiedades granulométricas y morfológicas. Por consiguiente, este estudio pretende adaptar los polvos de aerogel en consecuencia. Se prepararon lechadas a base de aerogel con circonio estabilizado con itria como cerámica secundaria y se secaron por pulverización según un diseño experimental de Taguchi modificado para apreciar el efecto tanto de la formulación de la lechada como de las condiciones de secado, como el contenido de sólidos, la proporción de circonio estabilizado con itria : aerogel añadido, la cantidad de dispersante y aglutinante, la temperatura de entrada, la presión de atomización y la velocidad de alimentación en las características mencionadas del polvo resultante secado por pulverización. La uniformidad resultó ser la más influenciada (ratio F = 62,40) por el proceso global de secado por atomización. El contenido de sólidos tuvo el efecto más significativo sobre el tamaño medio de las partículas (valor p = 0,035) y la fracción de volumen (valor p = 0,010), pero no afectó significativamente a la uniformidad (valor p = 0,065). Además, existía una fuerte correlación positiva y significativa (r de Pearson = 0,930) entre el tamaño medio de las partículas y la fracción de volumen. Sobre la base de las relaciones derivadas, se predijo y verificó experimentalmente una condición optimizada para alcanzar el máximo tamaño medio de partícula. El polvo secado por pulverización a base de aerogel optimizado tenía un tamaño de partícula mediano, una fracción de volumen y una uniformidad de 28,93 ± 0,726 μm, 64,45 ± 0,535 y 0,475 ± 0,002, respectivamente. Por último, se observó que la morfología del polvo optimizado había cambiado de formas irregulares a gránulos esféricos o en forma de rosquilla, lo que los hacía entrar en el marco de la pulverización térmica. Sin embargo, cuando se pesó el polvo optimizado secado por pulverización, se comprobó que la cantidad era de sólo el 10% del peso total de la cerámica dentro de la lechada antes del secado por pulverización, lo que hace que no sea económicamente razonable para la posterior pulverización térmica.

• Materias:Polímeros Campos electromagnéticos Hornos de cemento Poliuretanos Nanopartículas Cemento
• Subjects:Polymers Electromagnetic fields Cement kilns Polyurethanes Nanoparticles Cement
• Palabras claves:tamaño medio de las partículas, polvo seco, fracción de volumen, contenido sólido, polvo de aerogel, circonio estabilizado, cantidad de dispersante, proporción de itria, forma esférica regular, rango de tamaño granulométrico
• Keywords:median particles size, dried powder, volume fraction, solid content, aerogel powder, stabilized zirconia, amount of dispersant, ratio of yttria, regular spherical shape, granulometric size range