estabilidadyreologia_2013
DESCRIPTION
electroquimicaTRANSCRIPT
-
R. Moreno
Haake Products Instituto de Cermica y Vidrio
Consejo Superior de Investigaciones Cientficas
VI CURSO DE
INTRODUCCIN A LA REOLOGA
INSTITUTO DE CERMICA Y VIDRIO, CSIC
Madrid, 8 y 9 de julio de 2013
ESTABILIDAD Y REOLOGA DE SUSPENSIONES
Instrumentos Fsicos Ibrica, S. L.
-
TIPOS DE DISPERSIN COLOIDAL
SLIDO GAS Aerosol Humo, polvo
LQUIDO GAS Aerosol Niebla, pulverizados
SLIDO LQUIDO Sol, Suspensin Suspensin, pasta
LQUIDO LQUIDO Emulsin Leche, mayonesa
GAS LQUIDO Espuma
SLIDO SLIDO Dispersin slida Aleaciones, vidrios
LQUIDO SLIDO Emulsin slida
GAS SLIDO Espuma slida Poliestireno
FASE MEDIO DE NOMBRE EJEMPLOS
DISPERSA DISPERSIN
R. Moreno
-
R. Moreno
FUERZAS INTERMOLECULARES
Fuerzas cunticas enlaces qumicos
+ - Dipolo eddistancia de separacin
densidad de carga
Momento dipolar
+ + + +
+
-
- - -
-
+
+
+
+ + -
- -
- -
+ - + -
Dipolo instantneo inducido
d4
ezz
d4
QQV
0
221
0
21
Fuerzas de polarizacin momentos dipolares inducidos
Fuerzas electrostticas interaccin entre cargas
-
ENLACE QUMICO
R. Moreno
INICO COVALENTE
ENLACE DE HIDRGENO
-
ESTABILIDAD COLOIDAL
R. Moreno
PARTCULA-PARTCULA
MEDIO DE DISPERSIN
PARTCULA-DISOLVENTE
DISOLVENTE-DISOLVENTE
PARTCULA
ATRACCIN
REPULSIN
-
ESTABILIDAD COLOIDAL
V
D
mn r
B
r
AV
POTENCIAL
DE MIE
ATRACCIN
POTENCIAL DE
LENNARD-JONES 126 D
B
D
AV
REPULSIN
ATRACCIN
R. Moreno
REPULSIN
-
FUERZAS DE INTERACCIN
R. Moreno
LONDON - VAN DER WAALS
MECANISMOS DE ESTABILIDAD
ELECTROSTTICO CARGAS
ESTRICO ADSORCIN DE POLMEROS
ELECTROESTRICO ADSORCIN DE POLMEROS CARGADOS
ATRACCIN REPULSIN
VT = VA + VR
ESTABILIDAD VR > VA
-
LA DOBLE CAPA
R. Moreno
HELMHOLTZ (1879)
Capacidad, C = /r = /4r
Potencial, r = 4r /
=densidad de carga
= constante dielctrica
D
0
r
r
DOBLE CAPA RGIDA Condensador plano
Distancia entre planos, r
GOUY (1910) / CHAPMAN (1913)
DOBLE CAPA DIFUSA
1) Monocapa rgida
2) Doble capa difusa
0
D
r
r=1/
0
0
d
IHP OHP
Iones sin hidratar
Cationes
Aniones
1 2 b Capa difusa
STERN (1924)
DOBLE CAPA DIFUSA
1) Iones hidratados
2) Distancia mnima
-
REACCIONES CIDO-BASE
POLVOS CERMICOS REACCIN ANFTERA DE GRUPOS
HIDROXILO SUPERFICIALES, M-OH
ADSORCIN/DISOCIACIN
H+/ OH-
DOBLE CAPA ELCTRICA
R. Moreno
MOH + H+ MOH2+
MOH + OH- MO- + H2O
pH
0
+
-
MOH2+
M-O-H
M-O-
[a+] > [a-]
[a+] = [a-]
[a+] < [a-]
0 = 0 0 = 0
[a+] = [a-]
PUNTO DE CARGA CERO
Zero Point of Charge, PZC
-
EL POTENCIAL ZETA
R. Moreno
Superficie de la partcula
Plano de Stern
Superficie de cizalla
Capa difusa
Capa de Stern
Distancia
Po
ten
cia
l
z
Partcula
Electro-
negativa
Capa
Rgida
Capa
difusa
Solucin
electrolito
Potencial
zeta
-
TEORA DE DLVO
Derjaguin-Landau--Verwey-Overbeeck
(1941) (1943)
VT=Vel+Vvdw V
D
BARRERA DE POTENCIAL
MNIMO SECUNDARIO FLOCULACIN
MNIMO PRIMARIO COAGULACIN
R. Moreno
-
ESTABILIZACIN POLIMRICA
MECANISMOS
ESTRICO DEPLECIN
R. Moreno
-
ESTABILIZACIN ESTERICA
Adsorcin
Impedimento estrico
TEORA HVO Hesselink, Vrij, Overbeek
Polmero soluble Polmero insoluble
R. Moreno
-
VT = Vvdw + Vs
ESTABILIZACIN ESTRICA
Vs = Vmix + Vel + Vad
MEZCLADO
(INTERPENETRACIN)
ADSORCIN
ELSTICO
R. Moreno
-
ESTABILIZACIN ELECTROSTRICA
-
- - - -
- - - - - -
- - - - - -
-
- -
- - -
-
+ +
+
+
+
+ +
+
+ +
+
-
- - - -
- - - - - - - - - - - -
-
- -
- - -
-
+ +
+
+
+
+ +
+
+ +
+
- - -
-
-
- - - - -
CARGAS ASOCIADAS
AL POLMERO
CARGA NETA DE LA
SUPERFICIE DE LA
PARTCULA
POLIELECTROLITOS
D
V
IMPEDIMENTO
ESTRICO
REPULSIN
ELECTROSTTICA R. Moreno
-
0
+
-
V(d)
d/1/2 1 2
ESTABILIZACIN POR DEPLECIN
EXCLUSIN
ENERGA POTENCIAL
ESTABILIZACIN
DESESTABILIZACIN
R. Moreno
-
REOLOGA DE SUSPENSIONES
CONCENTRADAS
R. Moreno
-
Einstein
viscosidad suspensin
s, viscosidad medio
, fraccin en volumen
r= /s, viscosidad relativa
= s (1 + 2,5 )
r = /s= 1 + 2,5
No considera el tamao de partcula
No considera interacciones entre partculas
LIMITACIONES
Batchelor (1977)
r= 1 + 2,5 + 6,2 2 Considera la interaccin entre 2 partculas
Suspensiones diluidas,
-
)2,65,21( 2s
...k2
5
s
s
r
s
sp
s
s
sp
0lim
r viscosidad relativa (viscosidad reducida)
sp viscosidad especfica
[] viscosidad intrnseca
R. Moreno
DEFINICIONES
SUSPENSIONES NEWTONIANAS DILUIDAS
-
SUSPENSIONES NEWTONIANAS CONCENTRADAS
Fraccin mxima de empaquetamiento, m
Depende de la forma y tamao (distribucin)
de las partculas en suspensin
m de distintas distribuciones de esferas
R. Moreno
m red estructural,
Disposicin m
Cbica simple 0,52
Lminas hexagonales en contacto 0,605
Cbico centrado en el cuerpo 0,68
Cbico compacto/Hexagonal compacto 0,74
-
Para =1/k 1/k= m
Ball y Richmond (1980) El efecto de todas las partculas es suma de los efectos de cada una que se aade
= s (1+2.5)
EINSTEIN
d= (5/2) d
BALL/RICHMOND d, incremento de viscosidad
al aadir una partcula
d, incremento de volumen
al aadir una partcula
= s exp(-5/2) Al aadir una partcula, sta requiere ms espacio que su
volumen d por las dificultades de empaquetamiento
d d /(1-k )
= s (1-k ) -5/2
R. Moreno
SUSPENSIONES NEWTONIANAS CONCENTRADAS
-
N Peclet, relacin entre la fuerza
viscosa experimentada por una
partcula y la fuerza browniana
Krieger (1972)
m y [] dependen de la cizalla pero no del tamao de partcula
Para considerar el tamao se debe sustituir la velocidad de cizalla por
, esfuerzo de cizalla
a, radio partcula
Pe, n Peclet modificado
kTaPe /63
Pe
[]
R. Moreno
SUSPENSIONES NEWTONIANAS CONCENTRADAS
-
[], viscosidad relativa.
Considera la forma de las partculas
Krieger-Dougherty (1959)
r = (1-/m) -[]m = s (1-/m)
-5m
/2
Quemada (1982)
Chong et al. (1971)
r = (1-/m)-2
r = [1+(0.75/m)(1-/m)]2
R. Moreno
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
1,E+07
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4
% Slidos
Vis
co
sid
ad
[m
Pa
.s]
Suspensiones de Si3N4
en MEK/MIBK/CHN
SUSPENSIONES NEWTONIANAS CONCENTRADAS
-
R. Moreno
Efecto de la distribucin de tamaos de partcula
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
10
100
1000
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,55
0,600,65
0,700,75
Fraccin de gruesas
Vis
cosi
dad
rel
ativ
a
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
10
100
1000
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,55
0,600,65
0,700,75
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
10
100
1000
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,55
0,600,65
0,700,75
Fraccin de gruesas
Vis
cosi
dad
rel
ativ
a
n
1i mi
is
mii
1
FARRIS (1968)
EFECTO DEL TAMAO DE PARTCULA
-
[]=2,5
[]=3/factor de forma)/10
[]=7{(factor de forma)}5/3 /100
Barnes (1981)
R. Moreno
0,10 0,20 0,30 0,40
10
20
30
40
50
(
mP
a.s)
Esferas
Granos
Plaquetas
Varillas
La viscosidad de la suspensin
aumenta al disminuir la
esfericidad de las partculas
EFECTO DE LA FORMA DE LAS PARTCULAS
-
R. Moreno
SUSPENSIONES FLUIDIFICANTES CONCENTRADAS
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Velocidad de cizalla (s-1)
Vis
co
sid
ad
(m
Pa
s)
0,59
0,57
0,55
0,50
0,43
0,37
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
0 0,2 0,4 0,6 0,8
Fraccin en volumen
Vis
cosi
dad
[m
Pa
s]
0
Suspensiones de Al2O3 en Agua
Ajuste Cross Ajuste Krieger-Dougherty
Viscosidad lmite Empaquetamiento mximo
-
11 0
1 0 0
1 0 1 0 0 1 0 0 0
V e loc idad de c iza lla (s- 1
)
Vis
co
sid
ad
(m
Pa
s) p H 8 ,0
p H 9 ,7
p H 1 1 ,2
p H 1 2 ,1
R. Moreno
Suspensiones espesantes concentradas
Comportamiento espesante a alta cizalla (interacciones entre partculas)
Fluidos complejos
Suspensiones de Caoln deshidroxilado en Agua
SUSPENSIONES ESPESANTES CONCENTRADAS
-
a
a = Dimetro de la partcula D = Espesor de la capa de polmero
D
a+ D
a, radio promedio de las partculas
, fraccin en volumen de slido
ef, volumen efectivo de slido
D, espesor de la capa de polmero
3
1
D
aef
Aumento del volumen debido a la capa de polmero adsorbida
Total
eroPoSlidoef V
VV lm
Partculas no esfricas la fraccin efectiva en volumen debe ser modificada,
asumiendo que la capa de polmero adsorbida es completamente densa
R. Moreno
SUSPENSIONES DISPERSADAS CON POLMEROS
-
R. Moreno
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Vis
cosi
dad
(m
Pa
s)
m m,ef
Suspensiones de Si3N4 en MEK/MIBK/CHN
Ajuste K-D
3
1
D
aef
m,ef=0,60
(verde)= 62% DT
SUSPENSIONES DISPERSADAS CON POLMEROS
-
-60
-40
-20
0
20
40
60
2 4 6 8 10 12
pH
Pote
ncia
l zeta
(m
V)
Suspensiones de Ni en Agua
Potencial zeta vs. pH
0 200 400 600 800 10000
50
100
150
200 pH 13
pH 11pH 10
(
Pa
)
(s
-1)
pH 9
= 0,27, 1%p. Defloc
0 500 1000 15000
10
20
30
40
50
0,15
0,21
0,350,40
(
Pa
)
(s
-1)
0,31
R. Moreno
SUSPENSIONES FLOCULADAS
Curvas flujo-CS
Alta viscosidad en reposo. Estructura
-
R. Moreno
SUSPENSIONES FLOCULADAS
Suspensiones de Ni en Agua
m
0
fDd
Xdm
Df y X las dimensiones fractales de
los agregados y de sus esqueletos
Log
Lo
g
m
0.15 0,2 0,1 0,2
0.21 0,5 0,6 --
0.31 2,5 1,3 4,0
0.35 5,6 2,5 7,3
0.40 30 12,4 32,9
0 (log-log)
pH 9 pH 10 `pH 11
Puntos de flujo calculados del
diagrama log/log a partir de
curvas de flujo en modo CS
-
R. Moreno
SUSPENSIONES FLOCULADAS
FLOCULACIN
-0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4-2
-1
0
1
2
3
log
0
log
pH 9
pH 10
pH 11
Suspensiones de Ni en Agua
Parmetro pH
9 10 11
a 4.80 3.20 4.12
m 6.75 4.22 4.91
R2 0.989 0.965 0.999
Df 2.41 2.05 2.19
Agregados
dbiles
-
R. Moreno
SUSPENSIONES FLOCULADAS
GELIFICACIN
T=20C
T=5C
G
(Pa
)
Deformacin
T=20C
T=5C
G
(Pa
)
Deformacin
Al2O3 en pentanol-KD3
[L. Bergstrm, E. Sjstrm, J. Eur. Ceram. Soc., 1999]
TIG, temperature induced gelation
RT/
Disolvente Ideal
Buen disolvente
Mal disolvente
Punto-
Concentracin polmero
/c
, Presin osmtica
c, concentracin polmero
, peso molecular
promedio (nmero)
GAS IDEAL
PV=RT
DISOLUCIN POLMERO
/c=RT/
Disolvente Ideal, = 1
Buen disolvente, > 1 Repulsin entre segmentos
Mal disolvente, < 1 Atraccin entre segmentos
-
R. Moreno
SUSPENSIONES FLOCULADAS
GELIFICACIN
Comportamiento trmico de una disolucin de agar
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
20 30 40 50 60 70 80 90
Temperatura C
Vis
cosid
ad m
Pa.s
Calentamiento
Enfriamiento Fusin
Disolucin
Gelificacin
1
10
100
1000
10000
20 40 60 80
Temperatura (C)
Vis
co
sid
ad
(m
Pa
.s)
Al2O3 + 0.5%p agarosa
Agarosa sol. (2%p)
Al2O3 suspension (80 %p)
DRYING SINTERIZACIN
H20
VERTIDO
INYECCIN
-
R. Moreno
SUSPENSIONES FLOCULADAS
GELIFICACIN
1 2 3 4 167 168 16910
-3
10-2
10-1
100
101
10-3
10-2
10-1
100
101
G''(
Pa
)
G'(P
a)
Tiempo (horas)
5C25C30C35C
G` G` G` G`
G` G` G` G`
1 2 3 4 167 168 16910
-3
10-2
10-1
100
101
10-3
10-2
10-1
100
101
G''(
Pa
)
G'(P
a)
Tiempo (horas)
5C25C30C35C
G` G` G` G`
G` G` G` G`
0
50
100
150
200
0,01 0,1 1 10 100 1000
Tiempo (horas)
Vis
cosi
dad
(m
Pa.
s)
5C abierto
5C cerrado
0
10
20
30
40
0,1 1 10 100
Tiempo (horas)
Tem
per
atu
ra (
C)
NaSi 267 g/l
Sol de slice preparado en TEOS/MTES
en catlisis bsica (NaOH)
Concentracin total de SiO2 de 188 g/l
Concentracin total de SiO2 de 267 g/l
PROCESOS SOL-GEL A PARTIR
DE ALCXIDOS [M(OR)n]
-
REOLOGA Y CONFORMADO
R. Moreno
PROCESO Velocidad de cizalla (s-1)
Sedimentacin 10-6 - 10-4
Segregacin 10-6 - 10-4
Nivelado, deslizamiento 10-1 - 101
Colaje en escayola
-
REOLOGA Y CONFORMADO
R. Moreno
OBJETIVOS
Mxima dispersin (evitar aglomeracin)
Mximo empaquetamiento (fraccin de slidos)
Mxima estabilidad (envejecimiento, sedimentacin...)
-
EJEMPLO
COLAJE EN CINTA DE ALMINA A
PARTIR DE SUSPENSIONES ACUOSAS
R. Moreno
-
Al2O3 (>99.98, Condea HPA0.5, USA)
Dispersante (Duramax D-3005, 35%agente
activo, Rohm and Haas, USA)
Sistema (Duramax B-1050, 55%agente
Aglomerante activo Rohm and Haas, USA) Tg = 10C
(Duramax B-1000, 50%agente
activo Rohm and Haas, USA) Tg = -26 C
Medio de (agua destilada)
dispersin
MATERIALES DE PARTIDA
R. Moreno
Al2O3
-
010
20
30
40
50
60
70
80
0 0,5 1 1,5 2Dispersante (%peso)
Vis
co
sid
ad
[m
Pas
]
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Tam
a
o d
e P
art
cu
la
[m
]
0
5
10
15
20
25
0 200 400 600
Gradiente de Velocidad [s-1
]
Esfu
erz
o [P
a]
0,5%
0,8%
1,0%1,5%
Potenciales de interaccin
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 50 100 150
Distancia [nm]
En
erg
a P
ote
ncia
l [k
T]
0,5%
0,8%
1,0%
1,5%
20%
Slidos
75%
Slidos
20
25
30
35
40
45
50
55
60
0 0,5 1 1,5 2Dispersante (%peso)
Po
ten
cia
l Z
eta
[m
V] 0.8%
SUSPENSIN DEFLOCULADA
R. Moreno
-
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
0 10 20 30 40 50
Distancia (nm)
En
erg
a P
ote
nc
ial
(kT
) 0,50,8
1,0
1,5
Cantidad de D-3005
0,5
0,8
1
1,5
Mat act.
0,13
0,21
0,26
0,39
M
0,0025
0,0041
0,0051
0,0076
Dist. Debye
1/k [nm]
6,03
4,77
4,27
3,48
%
Potencial zeta [mV]
-48
-57
-31
-29
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40 50
Distancia (nm)
En
erg
a P
ote
nc
ial
(kT
)
0,5%
0,8%
1,0%
1,5%
POTENCIAL DE INTERACCIN
R. Moreno
-
05
10
15
20
25
Sh
ear
Str
ess [
Pa]
0 Horas
12 Horas
24 Horas
48 Horas
0 Horas
12 Horas
24 Horas
48 Horas
0
5
10
15
20
25
0 100 200 300 400 500
Shear Rate [1/s]
Sh
ea
r S
tre
ss
[P
a]
0 Horas
12 Horas
24 Horas
48 Horas
0 100 200 300 400 500
Shear Rate [1/s]
0 Horas
12 Horas
24 Horas
48 Horas
SUSPENSIN DEFLOCULADA. ENVEJECIMIENTO
0,5% 0,8%
1,0% 1,5%
R. Moreno
-
Densidad relativa de piezassinterizadas
Concentracin deldispersante
(% peso) 0 h 48 h
0.5 98.1 95.40.8 99.3 99.11.0 98.2 99.21.5 98.9 98.8
57
58
59
60
61
62
63
64
65
0 10 20 30 40 50Tiempo [horas]
Den
sid
ad
rela
tiva (
%)
0.5% 0.8%
1.0% 1.5%
SUSPENSIN DEFLOCULADA
ENSAYOS DE COLAJE
EN ESCAYOLA
R. Moreno
-
010
20
30
40
50
60
70
80
0 100 200 300 400 500
Gradiente de velocidad [s-1
]
Es
fue
rzo
[P
a]
70% 75% 80%
83% 84% 85%
EFECTO DEL CONTENIDO EN SLIDOS
R. Moreno
CURVAS MEDIDAS EN MODO CR
-
01
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,5 1 1,5 2
Shear Rate (s-1
)
Sh
ea
r S
tress
(P
a)
50 vol%
55 vol%
57 vol%
59 vol%
CURVAS MEDIDAS EN MODO CS
EFECTO DEL CONTENIDO EN SLIDOS
R. Moreno
-
1,E-02
1,E-01
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
0,01 0,1 1 10 100
Esfuerzo de cizalla (Pa)
Def
orm
aci
n
(%
)
R. Moreno
CURVAS MEDIDAS EN MODO CS
EFECTO DEL CONTENIDO EN SLIDOS
PUNTOS DE FLUIDEZ
-
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Velocidad de cizalla (s-1)
Vis
co
sid
ad
(m
Pa
s)
85%
84%
83%
80%
75%
70%
0,37 8 64
0,43 15 169
0,50 31 1410
0,55 66 18200
0,57 103 49000
0,59 214 411000
Fraccin
en volumen 0
CROSS
R. Moreno
EFECTO DEL CONTENIDO EN SLIDOS
mk )(0
-
nm
s 1
m = 0,66
Krieger-Dougherty
R. Moreno
EFECTO DEL CONTENIDO EN SLIDOS
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7Fraccin de slido (volumen)
Vis
co
sid
ad
[m
Pa
s]
Krieger-Dougherty
Viscosidad (0)
Krieger-Dougherty
Viscosidad lmite
0
limite
FRACCIN MXIMA DE EMPAQUETAMIENTO
-
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
100
1000
0,01 0,1 1 10 100
Esfuerzo (Pa)
G' (P
a)
85%
84%
83%
80%
R. Moreno
EFECTO DEL CONTENIDO EN SLIDOS
PROPIEDADES ELSTICAS. BARRIDO DE ESFUERZO
-
EFECTO DEL AGLOMERANTE
Sistema Aglomerante
Duramax B-1050
+
Duramax B-1000
(1:1)
84%p (57% vol) Slidos + SA
CURVAS DE FLUJO EN MODO CR
R. Moreno
0
10
20
30
40
50
60
70
0 100 200 300 400 500 600
Velocidad de cizalla (s-1
)
Esf
uer
zo d
e ci
zall
a (
Pa
) 10%20%
15%
SIN AGLOMERANTES
Concentracin final
de slidos variable
-
1,E-02
1,E-01
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
0,01 0,1 1 10 100
Esfuerzo de cizalla (Pa)
Def
orm
aci
n
(%
)10%
15%
20%
NO SA
0,11 Pa
2 - 4 Pa
EFECTO DEL AGLOMERANTE
R. Moreno
CURVAS DE FLUJO EN MODO CS
-
0,1
1
10
100
1000
0,01 0,1 1 10 100
Shear Stress (Pa)
G'-
G''
10%
15%
20%
No BS
EFECTO DEL AGLOMERANTE
R. Moreno
PROPIEDADES ELSTICAS. BARRIDO DE ESFUERZO
-
110
100
1000
0,1 1 10Frecuencia [Hz]
G' ,
G''
[Pa]
1
10
100
1000
G' (1Pa) G'' (1Pa) G' (5Pa)
G'' (5Pa) G' (10Pa) G'' (10Pa)1
10
100
1000
0,1 1 10
Frecuencia [Hz]G
' , G
'' [P
a]
1
10
100
1000
G' (1Pa) G'' (1Pa)
G' (5Pa) G'' (5Pa)
G' (10Pa) G'' (10Pa)
G' (15Pa) G'' (15Pa)
EFECTO DEL AGLOMERANTE
R. Moreno
PROPIEDADES ELSTICAS. BARRIDO DE FRECUENCIA
10% SA 15% SA
-
Sistema Densidad aglomerante Relativa (%) (%)
10 96
15 97.5
20 96.5
Densidad
en verde
Sinterizacin
EFECTO DEL AGLOMERANTE
CINTAS
R. Moreno
50
55
60
65
70
5 10 15 20 25
Concentracin de aglomerante (%peso)
Den
sid
ad
en
ver
de
(%)
0
50
100
150
200
250
300
Esp
esor
[m
]
Densidad
Espesor
-
10% 15% 20%
MICROESTRUCTURA EN VERDE
R. Moreno
-
20% Sistema Aglomerante
15% Sistema Aglomerante 10% Sistema Aglomerante
MICROESTRUCTURA EN VERDE. FRACTURA
R. Moreno
-
Sistema Aglomerante = 15%
Abertura 50 @ 400m Velocidad = 4 mm/s
60,28 59,35 59,4662,57
97,597,0696,8295,87
87,27
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 100 200 300 400 500
Abertura de cuchillas [m]
De
ns
idad
re
lati
va
[%
]
En verde
Sinterizadas
EFECTO DE LA ALTURA ENTRE CUCHILLAS
R. Moreno
-
MICROESTRUCTURA EN VERDE
R. Moreno
-
0200
400
600
800
1000
1200
1400
0 50 100 150 200 250
Gradiente de velocidad [s-1
]
Vis
co
sid
ad
[m
Pa
.s]
Curva de Viscosidad
Cizalla de coladoVelocidad Cizalla Densidad
(mm/s) (s-1) (%)
5 12.5 62.5
10 25.5 62
15 37.0 62.3
20 50.0 60
25 61.3 60
40 100 60
60 150 60
80 200 60
RELACIN VISCOSIDAD/VELOCIDAD
R. Moreno
Cuchillas Depsito de
suspensin
Cinta Substrato
soporte
Mesa de
trabajo Esquema del sistema
de colaje en cinta
-
5 mm/s 10 mm/s 15 mm/s
Aire
Substrato
2m
MICROESTRUCTURA EN VERDE
R. Moreno
-
20% 15% 10%
1 m 1 m 1 m
1 m 1 m 1 m
= 58
= 96 = 97
= 60
= 96,5
= 59
MICROESTRUCTURA