Nuevos materiales vitrocerámicos basados en mezclas ternarias y cuaternarias de residuos industriales colombianos: escoria siderúrgica, escoria de cobre, ceniza volante y vidrio de ventana

El principal objetivo de esta investigación fue evaluar novedosas combinaciones de ceniza volante, residuos de vidrios, escoria siderúrgica y escoria de cobre combinados para la obtención de materiales vitrocerámicos. Las mezclas tuvieron una relación CaO/SiO2 de entre 0,17-0,39. Las vitrocerámicas fueron producidas por tratamiento térmico de fritas obtenidas a partir enfriamiento en agua. Los resultados han mostrado que las mezclas con altos contenidos de Fe2O3 (>4% en peso) no son adecuados para la formación de vitrocerámicas. Estos resultados se asocian a la alta estabilidad del vidrio debido a la presencia de Fe3+, el cual incrementa la conectividad y estabilidad de la estructura vítrea. Las propiedades mecánicas encontradas en los materiales vitrocerámicos fueron: módulo de elasticidad de 97,8-106GPa, microdureza Vickers de entre 612-701MPa, tenacidad a la fractura K1c de entre 0,45-0,84MPa.m1/2, y coeficiente de fricción de entre 0,57-1,0. Las vitrocerámicas tuvieron una pérdida de masa no mayor al 1% en solución de NaOH y del 15% en soluciones de HNO3. Las vitrocerámicas obtenidas en esta investigación podrían considerarse para aplicaciones potenciales como glaseados en placas domesticas e industriales y recubrimientos, entre otros.

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