Incidencia de la porosidad en las propiedades térmicas de una muestra tamizada y compactada a presión constante
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Keywords
Arcilla atomizada, presión de compactación, porosidad, propiedades térmicas, tamaño de grano.
Resumen
El conocimiento de las propiedades térmicas de los materiales en forma granular juega un papel importante tanto en la industria como en la ciencia de los materiales, debido a sus aplicaciones y riesgos que pueden traer a las personas en los diferentes procesos industriales de producción. En la industria cerámica se trabaja muy poco en el conocimiento de las propiedades térmicas -conductividad térmica (K), difusividad térmica (α), efusividad térmica (ε) y calor específico por unidad de volumen (C)- en función de la porosidad o tamaño de grano. El presente trabajo se sitúa dentro del tipo de investigación exploratoria aplicada, el cual pretende determinar las propiedades termofísicas (k, α, ε, C) a temperatura ambiente, de muestras de polvos de rojas fabricadas por procesos de atomización (spray dried), en función de variables como la distribución de tamaño de partícula, porosidad y presión de compactación. Para determinar la distribución granulométrica se utilizó el vibrotamiz marca Gabrielli®, el cual se dejó vibrando durante un tiempo de cinco minutos, con el fin de conocer el polvo de arcilla pasante en cada malla y retenido en la siguiente. El proceso de compactación se realizó a través de un equipo manual, donde a la muestra se le aplica una carga o presión constante de 200 kg/ cm2 . Las propiedades -conductividad térmica (K) y difusividad térmica (α)- fueron medidas a través del sensor dual SH-1 perteneciente al dispositivo KD2 Pro, las otras dos propiedades -efusividad térmica (ε) y el calor específico por unidad de volumen (C)- se calcularon usando los valores de K y α, y las expresiones y respectivamente. Las propiedades térmicas (k, α, ε y C) de la muestra tamizada, compactada a presión constante de 200 Kg/cm2 en función del tamaño del grano o la porosidad relativa, disminuyen al aumentar el tamaño de grano y su porosidad relativa; observándose la reducción del índice de vacíos.
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