Densification of irregular polydispersed glass particles described as a complex relaxation process

The sintering of compacts of irregular non-crystallising glass particles was studied by isothermal and constantrate heating experiments in a hot stage microscope. The resulting data fitted very well to kinetic equations developed in this study, in which sintering is assumed to be a complex relaxation process, described by the Kohlrausch–Williams–Watts (KWW) relaxation function. The effect of compact pressing pressure, heating rate, and particle size distribution on the sintering curve was determined. It was generally verified that the effect of temperature on the sintering rate could be described by the effect of temperature on the inverse of glass viscosity. For industrial particle size distributions, that the pre-exponential factor of the process rate constant (or inverse of relaxation time) increased with pressing pressure and decreased with the inverse of particle mean radius. For abnormally wide particle distributions a combination of KWW functions were required

Estudio de la formación de fases cristalinas en vidriados blancos de circonio. Factores que influyen sobre su índice de blancura.

Se ha estudiado la relación existente entre el contenido en circonio de fritas industriales y los índices de blancura de los vidriados opacos preparados a partir de ellas y cocidos a diferentes temperaturas máximas.Se ha determinado la influencia de una segunda fusión de las fritas industriales de circonio sobre el índice de blancura de los vidriados resultantes, así como las variaciones microestructurales que se producen en dichas fritas como consecuencia de la segunda fusión.Se ha estudiado la incidencia que ejercen sobre las características de las fritas de circonio y sobre el índice de blancura de los vidriados preparados a partir de ellas, el procedimiento de mezclado de las materias primas utilizadas para fabricar las fritas, y las condiciones de operación del horno de fusión.Se ha determinado la naturaleza de las especies cristalinas presentes en los vidriados blancos de circonio, responsables de la opacidad que presentan estos vidriados, así como la etapa del ciclo de cocción de los mismos en que mayoritariamente se produce su cristalización. Se ha obtenido una relación entre el índice de blancura del vidriado y la fracción másica del circón cristalizado en el vidriado.Se ha establecido la secuencia de aparición y desaparición de fases cristalinas que se produce durante la etapa de calentamiento de las fritas de circonio para obtener vidriados blancos opacos. Se ha estudiado la cinética del proceso de formación de las especies cristalinas ZrO2 y circón, responsable esta última de la opacidad final de los vidriados de circonio, proponiéndose un Modelo de transformaciones consecutivas y simultáneas que permite predecir el porcentaje de circonio presente en las fritas de partida que se convertirá en circón.Por último, se ha realizado un estudio del fenómeno de sinterización durante la cocción de probetas conformadas con granos de frita molturada, y su relación con el proceso de cristalización que tiene lugar simultáneamente en dichos vidriados

Estudio de la formación de fases cristalinas en vidriados blancos de circonio. Factores que influyen sobre su índice de blancura.

Se ha estudiado la relación existente entre el contenido en circonio de fritas industriales y los índices de blancura de los vidriados opacos preparados a partir de ellas y cocidos a diferentes temperaturas máximas.Se ha determinado la influencia de una segunda fusión de las fritas industriales de circonio sobre el índice de blancura de los vidriados resultantes, así como las variaciones microestructurales que se producen en dichas fritas como consecuencia de la segunda fusión.Se ha estudiado la incidencia que ejercen sobre las características de las fritas de circonio y sobre el índice de blancura de los vidriados preparados a partir de ellas, el procedimiento de mezclado de las materias primas utilizadas para fabricar las fritas, y las condiciones de operación del horno de fusión.Se ha determinado la naturaleza de las especies cristalinas presentes en los vidriados blancos de circonio, responsables de la opacidad que presentan estos vidriados, así como la etapa del ciclo de cocción de los mismos en que mayoritariamente se produce su cristalización. Se ha obtenido una relación entre el índice de blancura del vidriado y la fracción másica del circón cristalizado en el vidriado.Se ha establecido la secuencia de aparición y desaparición de fases cristalinas que se produce durante la etapa de calentamiento de las fritas de circonio para obtener vidriados blancos opacos. Se ha estudiado la cinética del proceso de formación de las especies cristalinas ZrO2 y circón, responsable esta última de la opacidad final de los vidriados de circonio, proponiéndose un Modelo de transformaciones consecutivas y simultáneas que permite predecir el porcentaje de circonio presente en las fritas de partida que se convertirá en circón.Por último, se ha realizado un estudio del fenómeno de sinterización durante la cocción de probetas conformadas con granos de frita molturada, y su relación con el proceso de cristalización que tiene lugar simultáneamente en dichos vidriados

Effect of particle size distribution on the evolution of porous, microstructural, and dimensional characteristics during sinter-crystallisation of a glass-ceramic glaze

Glass-ceramic test pieces, obtained from three different particle size distributions of a frit, were fired at temperatures between 800°C and 1200°C. Evolution of porous characteristics of the test pieces with firing temperature enabled the mechanisms responsible for the microstructural changes and the temperature range in which each mechanism predominated to be identified. Induced anorthoclase and diopside crystallisation porosity was observed to increase, after which it decreased at high temperatures by solution–reprecipitation of these phases, until a minimum was reached. The process caused crystal size, mean pore size, and pore size distribution uniformity to rise. Models were developed that appropriately describe the combined effect of firing temperature and glaze particle mean volume diameter on open porosity, linear shrinkage, mean pore size, and pore size distribution uniformity. Effect of glaze particle size distribution on pore size distribution, in the solution-reprecipitation stage, was perfectly described by mean pore size at solution-reprecipitation onset

Effect of kaolin addition on the sinter-crystallisation kinetics of compacts of a crystallising frit

Non-isothermal techniques were used to study the sintering and crystallisation kinetics of an anorthoclase- and diopside-devitrifying frit and mixtures of this frit with a commercial kaolin. Raising kaolin content was verified to delay sintering and crystallisation and to increase the degree to which both processes overlapped, which decreased the sinterability of the material. In addition, raising kaolin content lowered the resulting diopside content, which cancelled out for the mixture with 16 wt% kaolin, while the shape, size, and composition of the anorthoclase crystals also changed. The kinetic parameters of the sinter-crystallisation processes were determined, and a model was developed that appropriately describes sintering kinetics. The model assumes the process develops in two parallel, partly overlapping stages, each of which can be described by the Kohlrausch–Williams–Watts (KWW) relaxation function