Cristalización de Cordierita en vidrios derivados del sistema cuaternario CaO-MgO-Al 2O3-SiO2. Influencia de la composición del vidrio

Se ha estudiado el efecto del calcio en la cristalización de cordierita para la obtención de un material vitrocerámico dentro del  sistema cuaternario CaO-MgO-Al 2O3-SiO2. Con este objetivo se han seleccionado seis composiciones dentro del campo primario de cristalización de la cordierita y se han obtenido por fusión sus correspondientes vidrios. Se han analizado las muestras obtenidas tras un tratamiento térmico en tres etapas (transformación vítrea, nucleación y crecimiento) por difracción de rayos-X (DRX), así como las microestructuras correspondientes a las fases cristalinas obtenidas, por microscopía electrónica de barrido (MEB). Las microestructuras fueron asociadas a los materiales cristalizados con la ayuda del microanálisis de dispersión de energías de rayos X (DEX). La cantidad de CaO en los vidrios está directamente relacionada con la cristalización de anortita, sugiriendo la gran cantidad de anortita cristalizada en relación al bajo contenido en CaO de los vidrios originales, la formación de una solución sólida de anortita (CaO.Al 2O3.2SiO2)-diopsido (MgO.CaO.2SiO2), lo cual fue corroborado también mediante MEB/DEX. Ala temperatura de crecimiento, casi todas las muestras habían cristalizado parcialmente cordierita, ya sea como fase mayoritaria o como fase secundaria. La microestructura de la anortita se mostró muy particulada en forma de esferolitos de un diámetro próximo a los 500 nm, mientras la cordierita mostró morfologías dispares, desde núcleos de cristalización cuasi-esferolíticos (rosetones) de m-cordierita por cristalización directa desde el vidrio a dendritas densificadas procedentes de la transformación de µ-cordierita a α-cordierita, detectándose finalmente bloques homogéneos de α-cordierita de tamaños superiores a 10×10 µm2.