Conductividad térmica efectiva en cerámicas porosas
Authors: Peña-Rodríguez Gabriel 
Published: September 2017

Se presentan los resultados experimentales de la conductividad térmica efectiva, a temperatura ambiente, de cerámicas porosas elaboradas por el método de colado en moldes de yeso a partir de suspensión de mezclas de arcilla de caolines, tierras diatomáceas y carbonatos de calcio (CaCO 3 ). Para la conformación de las muestras se varió la concentración de diatomita entre el 30 y 90 % y se mantuvo constante el porcentaje de peso del 10 % de CaCO 3 . Se utilizó silicato de sodio como defloculante, el cual varió desde 0.5 % al 2.1 %, incrementándose a medida que aumentaba la concentración de diatomita. El proceso de homogenización de la barbotina se realizó usando un floculador E&Q referencia F6 300T a 200 rpm. El secado se llevó a cabo a temperatura ambiente por 24 horas, luego en una estufa de circulación forzada marca Memmert D-91126, a 110±5 oC por igual tiempo. La sinterización se realizó en una mufla marca Terrigeno MM80, con una rampa de calentamiento de 5 oC por minuto, a temperatura máxima de 950°C por dos horas. La determinación de la densidad aparente y del porcentaje de absorción de agua se realizó según la norma NTC 4321-3. Mientras que la conductividad térmica efectiva ( k e ) fue medida usando el equipo TPS 2500, el cual utiliza el principio físico de la fuente plana transitoria de calor (TPS), mediante el sensor de disco caliente (Hot Disk). Los resultados muestran que a medida que la concentración de tierra diatomácea se incrementa, la densidad y la conductividad térmica efectiva disminuyen, mientras que el porcentaje de adsorción de agua aumenta.Palabras clave: caolín, cerámicas porosas, conductividad térmica efectiva, diatomita.AbstractThe effective thermal conductivity at room temperature of porous ceramics that were produced by the method of casting in plaster molds from mixtures of kaolin clay, diatomaceous earth and calcium carbonate (CaCO 3 ) is reported. To produce samples, the diatomite concentration was changed between 30 and 90%, maintaining the percentage of CaCO 3 in 10 % percent. Sodium silicate was used as deflocculant, ranging from 0.5% to 2.1%, increasing along with the concentration of diatomite. The process of homogenization of the slip was performed using a reference flocculator F6 E & Q 300T at 200 rpm. The drying was carried out at room temperature for 24 hours and later in a Memmert D-91126 forced circulation oven, at 110 ± 5 ° C for the same period. The sintering was performed in a Terrigeno MM80 muffle, with a heating ramp of 5 ° C by minute at maximum temperature of 950 °C for two hours. The determination of bulk density and percentage of water absorption was made according to the NTC 4321-3 standard. While the effective thermal conductivity (k e ) of the samples was measured using the TPS 2500 system, which uses the physical principle of the flat transient heat source (TPS), and the hot disk sensor. The results show that as the concentration diatomaceous earth increases, the density and the effective thermal conductivity decreases while the percentage of water absorption increases.Keywords: diatomite, effective thermal conductivity, kaolin, porous ceramics.