Formulación de esmaltes porcelánicos para aluminio utilizando vidrio de desecho

Abstract

Se formularon esmaltes porcelánicos para aluminio utilizando vidrio de desecho y se estudió el efecto de relación en peso entre el vidrio de desecho y el fluoruro de sodio en la temperatura de fusión de la mezcla de materias primas. Las muestras se sometieron a un proceso térmico con temperaturas máximas de 500 °C, 550 °C, 600 °C, 650 °C y 700 °C, se evaluó la formación de la fase vítrea mediante microscopía petrográfica y se determinó que la cantidad de fluoruro de sodio presente en la mezcla de materias primas debe ser superior al 3 % para que esta funda a 600 °C y que la fase vítrea sea mayor al 90 %. Se preparó el esmalte con esta composición y se aplicó sobre piezas de aluminio 1 100 previamente preparadas mediante una limpieza química. Se precalentaron las placas a 538 °C durante 5 min, se determinó que la temperatura de maduración del esmalte es 600 °C y el tiempo de maduración 25 min, la superficie esmaltada obtenida con este ciclo de cocción presentó los mejores resultados al evaluar las características de superficie recubierta, homogeneidad en el color, espesor de la capa y presencia de fallas. Se formularon tres esmaltes variando la relación molar entre el carbonato de litio y el fluoruro de sodio equivalentes a 1:1, 1:2 y 1:3, respectivamente, para evaluar el efecto en la adherencia del esmalte con la superficie de aluminio. El incremento en la concentración de fluoruro de sodio mejoró las características del esmalte obtenido. Los mejores resultados se lograron con el esmalte de relación molar 1:3 ya que se obtuvo cierta adherencia al soportar un impacto con una esfera de 66,8 g a una altura de 0,5 m. Se realizó el diseño del proceso de obtención del esmalte porcelánico para recubrir piezas de aluminio con una producción de 100 kg/día de esmalte con un tamaño de partícula de 75 µm.