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Materiales cerámicos, propiedades físicas, aplicaciones.

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MXICO

MATERIALES NO METLICOS

GRUPO: 01

SEGUNDO TRABAJO: CERMICOS TRADICIONALES

NOMBRE DEL PROFESOR: RAMREZ DAZ EDGAR I. M.I.

NOMBRE DE LOS ALUMNOS: CAJAL AVIA, ARTURO CHVEZ REAL, SANTIAGO GMEZ CAMARGO, RODRIGO LUNA CONTRERAS, ALFREDO SANTIBEZ OLIVAS, DIEGO DARO SILVA GALINDO, JOS LUIS

FECHA DE ENTREGA: 11/09/13

Slice

El slice tiene diferentes fases que tienen la misma composicin estequiomtrica pero diferente estructura cristalina. Se dividen en Cristobalita (Cristobalite), Tridimita (Tridymite) y Cuarzo (Quartz), las cuales se pueden apreciar en la siguiente grfica. -Cristobalita

La cristobalita es una modificacin del cuarzo a altas temperaturas, pero a diferencia de ste, la cristobalita se genera rara vez en la naturaleza. Por esta razn la cristobalita para uso industrial es manufacturado sintticamente

sometiendo cuarzo puro a temperaturas aproximadas a 1500 [C] en un horno rotatorio. La calcinacikasdasodmasodmaosmdoamsda 1500 [C] en eraturas aproximadas a 1500 pueden apreciar en la siguiente grblan hace que los granos se unan, tienen un alto grado de blancura y una reduccin en su densidad al 2.35. La cristobalita es qumicamente inerte. Utilizando una combinacin de molinos libres de hierro y tecnologas pticas, se puede crear polvo de cristobalita altamente refinada con partculas de de tamao.

Naturalmente se puede extraer del Cerro San crisbal, cerca de Pachuca, Hidalgo y en la mina de Santn, en Guanajuato. Tambin existen minas de este material en Estados Unidos, Nueva Zelanda y Japn.

Tiene una estructura cristalina tetragonal con un nmero de coordinacin 4.

Propiedades Tiene una dureza de 6.5 (Mohs) Una baja densidad de 2.33 Alta resistencia qumica

Aplicaciones Manufacturar aislantes Filtros Materiales refractores

-TridimitaLa tridimita es un mineral de slice, que es usado comunmente en anlisis cientficos. Los cristales de este raro y nico mineral son microscpicos y muy delgados, los ms ragos llegan a medir 1 [cm].

Su estructura cristalina es triclnica con nmero de coordinacin 4

Propiedades

Tiene una dureza de 7 (Mohs) Abrasivo Densidad de 2.35

Aplicaciones

Usado como aerogel utilizado en el trasnbordador espacial Stardust para la recoleccin de partculas extraterrestres Facilita el flujo de polvos para productos farmacuticos Pasta dental por ser un fuerte abrasivo Recolector de ADN y ARN Cosmticos Material refractario

-CuarzoEl cuarzo es un mineral en forma de roca muy importante y puede ser encontrado en piedras sedimentarias, metamorfas y magmticas. Gradnes depsitos de cuarzo son importantes en las aplicaciones industriales. Es procesado y refinado a partir del material crudo, sometindolo a un lavado complejo, separacin, secado y pasandolo por un molino para producir arena fina. Para manufacturar harina de cuarzo y polvos finos con tamaos especficos de las partculas requieren de ms procesos de separacin.

Tiene una estructura cristalina hexagonal

Propiedades Dureza de 7 (Mohs) Densidad de 2.65 Alta resistencia qumica Baja expansin trmica Conductividad trmica relativamente buena Buenas propiedades elctricas

Aplicaciones

Se usa como abrasivo en la produccin de piedra, arcilla y vidrio Fundicin Cubiertas anticorrosivas Piedras ingenierles

Elcaolnocaolinita, es unaarcillablanca muy pura que se utiliza para la fabricacin deporcelanasy de refractarios. Tambin es utilizada en ciertos medicamentos y como agente adsorbentey de aprestos para almidonar. Cuando la materia no es muy pura, se utiliza en fabricacin de papel. Conserva su color blanco durante la coccin. Su frmula es Al2Si2O5(OH)4 Al2O32SiO22H2O (disilicato alumnico dihidratado)Composicin:Silicato de aluminio hidratado formado por la descomposicin de feldespato y otros silicatos de aluminio. Esta descomposicin se debe a los efectos prolongados de la erosin, y por la meteorizacin de los feldespatos las Micas y otros alumosilicatos(roca madre).Su frmula general es Al4(OH)8Si4O10. Conserva su color blanco durante la coccin, al cono seger 14 - 15 (1.420C) tiene una contraccin del 14 al 18%, Peso Molecular: 270.41. Punto de fusin al 1.770C. Su gravedad especfica es de 2.62Est formado por pequeas capas hexagonales de superficie plana. En su estructura cristalina se distinguen dos lminas, una formada portetraedros, en cuyos vrtices se situaran lostomosde oxgenoy el centro estara ocupado por el tomo desilicio, y otra formada poroctaedros, en cuyos vrtices se situaran los tomos del grupohidrxidoy el oxgeno, y en el centro el tomo dealuminio

1. Analisis de porcentaje 46.62% SiO2 37.71% Al2O3 0.40% K2O 0.16% MgO 0.25% CaO 0.18% P2O5 0.51% Fe2O3 0.36% TiO2 13.80% L.O.I.

Fases:1. a los 450C pasa decaolinitaametacaoln, con una prdida de peso del 14%.2. a 950C aparece la fase con estructura deespinela3. a 1050C enmullitaycristobalita4. a 1350C presenta ya una composicin de un 30% de mullita, 15% critobalita y un 55% defase vtrea.[3]En general estos cambios de fase conllevan una contraccin del producto, que es un poco menor en el caso de que est realizado a una presin elevada.Usos: Papel: Como carga y recubrimiento del papel. En el acabado de papel de arte y tapiz y en papel corrugado. Reduce la porosidad y da suavidad y brillo a la superficie. Refractarios: En la elaboracin de perfiles, bloques y ladrillos refractarios, as como en ladrillos de alta almina. En la elaboracin de cemento refractario y resistente a los cidos. En cajas de arcilla refractaria para cocer alfarera fina. Cermica: En la fabricacin de sanitarios, comedores, porcelana elctrica y tejas de alto grado, vajillas, objetos de bao, refractarios y cajas de arcilla refractaria para cocer alfarera fina.El metacaoln es un material cementante suplementario, dado que es un aluminosilicato activado trmicamente, que se produce al calcinar el caoln a temperaturas aproximadas a 550C, producindose una transformacin de su estructura cristalina.La aplicacin del metacaoln o MK permite el refinamiento de poros. Segn un estudio de Khatib, Sabir y Wild que analizaron el volumen y tamao de poros en pastas con cementoportlandadicionadas con MK (0,5, 10 y 15%) encontraron que el tamao de poro disminuye, pero el volumen de poros totales se incrementa.Formado del Metacaoln:Metacaolinita Al2Si2O7 , mineral de arcilla no contiene cationes interlaminares o agua entre capas. La temperatura de deshidroxilacin depende de la capa estructural orden de apilamiento. Dehydroxylates caolinita desordenadas entre 530 y 570 C, orden caolinita entre 570 y 630 C. Caolinita desordenada deshidroxilada muestra mayor actividad puzolnica que orden. La deshidroxilacin del caoln en metacaoln es un proceso endotrmico debido a la gran cantidad de energa requerida para eliminar los iones hidroxilo unidos qumicamente. Por encima del rango de temperatura de deshidroxilacin, caolinita se transforma en metacaoln, una estructura amorfa complejo que conserva algo de orden de largo alcance debido a la capa de apilamiento. Gran parte del aluminio de la capa octadrica tenga mejor coordinacin tetradrica y pentahedrally.coordinated.Con el fin de producir una puzolana (material cementoso suplementario) deshidroxilacin casi completa debe ser alcanzado sin riesgo de sobrecalentamiento, es decir, a fondo tostado pero no quemados. Esto produce un estado amorfo, altamente puzolnico, mientras que el sobrecalentamiento puede provocar la sinterizacin, para formar un punto muerto quemado, no reactivo refractario, que contiene mullita y un defecto de Al-Si espinela. Temperaturas de activacin ptimos reportados varan entre 550 y 850 C de duracin variable, sin embargo, el rango de 650-750 C es ms comnmente citado. En comparacin con otros minerales de arcilla caolinita muestra un amplio intervalo de temperaturas entre deshidroxilacin y recristalizacin, mucho favoreciendo la formacin de metacaoln y el uso de arcillas de caoln activados trmicamente como puzolanas. Tambin, debido a que la capa octadrica se expone directamente a la capa intermedia (en comparacin con, por ejemplo, TOT minerales de arcilla tales como esmectitas), desorden estructural se logra ms fcilmente tras el calentamiento.

Ventajas: aumento de resistencias a la compresin y flexin Permeabilidad reducida (incluyendo la permeabilidad a cloruros) Reducido potencial de formacin, que se produce cuando el calcio es transportado por el agua a la superficie donde se combina con el dixido de carbono de la atmsfera para hacer carbonato de calcio, que se precipita sobre la superficie como un residuo blanco. Aumento de la resistencia al ataque qumico Aumento de efectos durabilidad reducida de lcali-slice reactividad (ASR) trabajabilidad mejorada y acabado de hormign encogimiento reducido, debido a la "empaquetamiento de las partculas" hacer ms densa de hormign de color mejorada por aclarar el color del hormign por lo que es posible tinte ms ligero integrante color.

Usos: Concreto de alto rendimiento, alta dureza y de peso ligero. Prefabricados y derram el molde de concreto, Fibrocemento y ferrocemento Productos de fibra de vidrio de hormign armado Mostradores, esculturas Mortero y stucco

MullitaMullita

General

CategoraMineralesnesosilicatos

Clase9.AF.20 (Strunz)

Frmula qumicaAl4+2xSi2-2xO10-x(x~0.4)

Propiedades fsicas

ColorIncoloro, blanco, amarillo, rosa, rojo o gris

RayaBlanca

LustreVtreo

TransparenciaTransparente a translcido

Sistema cristalinoOrtorrmbico, dipiramidal

Hbito cristalinoCristal prismtico a acicular, alargado

Dureza6 - 7 (Mohs)

Densidad3,17

PleocrosmoVisible, incoloro a rosa

SolubilidadInsoluble en cidos

(Lamullitaoporcelainitaes un mineral de la clase de losnesosilicatos. Fue descubierta en 1924 en laisla de Mullde la regin deArgyll, enEscocia(Reino Unido), siendo nombrada as por el nombre de esta isla.)I. Introduccin. La influencia de la mullita en las propiedades fsicas de los materiales cermicos es tan grande que, desde los comienzos de los estudios verdaderamente cientficos y sistemticos en este campo de la ciencia, el conocimiento de cuanto a este compuesto se refiere, ha constituido y constituye hoy da una de las mayores preocupaciones de los ceramistas conscientes. Prueba de ello son los numerosos trabajos cientficos y tcnicos que sobre este tema y sus afines, se realizan actualmente en el mundo entero. La mullita es muy poco frecuente en la naturaleza. El yacimiento ms importante se encuentra en la isla de Mull, en la parte oeste de Escocia, donde se ha formado, en opinin de los gelogos, en condiciones de presin y temperatura muy semejante a las que son necesarias para obtenerla artificialmente. La mullita es sin embargo muy frecuente en los productos artificiales tales como porcelana, productos a base de fire-clay, refractarios de alto contenido en almina, etc. Todos los silicatos de aluminio, hidrosilicatos de aluminio, o mezclas de geles de almina y de slice se transforman en mullita a temperatura elevada. Entre los silicatos alumnicos existen tres compuestos que se encuentran en la naturaleza y forman mineralgicamente el ''grupo de la silimanita'\ Estos minerales son la silimanita, la andalucita y la distena o cianita. Todos ellos, a temperatura elevada, producen mullita y un lquido silceo. Es interesante hacer notar, con Sosman, que la transformacin es montropa. Se verifica en un solo sentido, es decir, que una vez producida la transformacin en mullita, sta no se recombina de nuevo con el lquido resultante volviendo a producir un mineral del grupo de la silimanita. Este hecho es de gran transcendencia en cuanto a los materiales refractarios se refiere. Por tanto, un procedimiento de obtencin de mullita es el de calcinacin de estos productos naturales a una temperatura adecuada, durante un tiempo determinado.

Caractersticas qumicas

(Es un silicato de aluminio del tipo nesosilicato, anhidro.Adems de los elementos de su frmula, suele llevar como impurezas:titanio,hierro, sodioypotasio.)Sistema Al^O^-SiO^. Para poder aprovechar al mximo las condiciones de formacin de la mullita en los productos cermicos, y conocer las fases que pueden acompaarla, es necesario el conocimiento de las reacciones que tienen lugar en el sistema AlaOg-SiOa al variar la temperatura.Este sistema, aunque estudiado ya en 1924 por N. L. Bowen y J. W. Grieg , que establecieron el diagrama de fases aceptado en el mundo cermico durante algn tiempo, ha sido objeto de numerosos trabajos de investigacin posteriores. No es de extraar el inters que tcnicos y cientficos muestran respecto a este tema si se tiene en cuenta que de su conocimiento han de extraerse muchas de las conclusiones ms importantes respecto a la mullita formada por reaccin de estos xidos a elevada temperatura. Los trabajos existentes hasta la fecha son numerossimos y en ellos la base principal de discusin puede decirse que es la forma de fusin que presenta la mullita, es decir si se trata de una fusin congruente o de una fusin incongruente.

En el diagrama existen un punto eutctico y un punto peritectico. Ambos xidos reaccionan entre s al aumentar la temperatura, dando lugar, segn los autores, a un compuesto nico estable de frmula 3 AI2O3 2 SO2, que funde incongruentemente a 1.810 C y que es idntico al descubierto por Bowen, Grieg y Zies en una roca de la isla de Mull, que denominaron mullita. Cuando se alcanza el equilibrio por encima de 1.470 C es posible la existencia de tres fases cristalinas que son: mullita, cristobalita y corindn. Por debajo de 1.470 C existe tridimita, puesto que la cristobalita a no es estable. El punto de fusin de la cristobalita se encuentra a 1.713 C, el punto de fusin de la a-almina a 2.050 C. A 1.585 C existe un eutctico, es decir, un punto invariante en el cual estn en equilibrio: cristobalita, mullita y lquido

La composicin de la fase lquida en este punto es intermedia entre las composiciones de ambas fases slidas y, segn los autores, es 94,5 % de SO2 y 5,5 % AI2O3 en peso, lo cual equivale a 92,3 % de SiO^ y IJ % de mullita (3 AI2O3 2 SiOa) en peso. En el diagrama primitivo (1924), Bowen y Grieg indican como punto de fusin de la cristobalita 1.725 C; el punto de fusin de la a-almina, 2.040 C, y el eutctico a 1.545 C. A 1.810 C existe en el sistema un punto peritctico, punto invariante que nos indica la temperatura a la cual funde la fase mullita en fusin incongruente, dando lugar a corindn, como nueva fase cristalina, y a un lquido cuya composicin no es intermedia entre la mullita y la almina sino que contiene 45 % de SiOa y 55 % de AI2O3, lo cual equivale en peso a 23,4 % de SO2 y 76,6 % de mullita de composicin 3 I2O3 2SO2.

Formacin y yacimientosSe forma en general a partir de una refundicin dearcillasde edad terciaria.

Se ha encontrado en inclusiones fundidas arcillosas en rocas eruptivas terciarias (Isla de Mull, Escocia); como inclusiones microscpicas ensillimanitaen inclusiones pelticas en unatonalita(Val Sissone, Italia), en un conjunto complejo de rocas similares alesmeril (Sithean Sluaigh, Escocia).Suele encontrarse asociado a otros minerales como:corindn,sillimanita,cianita,magnetita,espinela,pseudobrookita,sanidinaocordierita.UsosLa mullita es usada en la fabricacin decermica, en la que aparece como cristales en forma de aguja que mejoran las propiedades de la cermica, su forma sinttica es considerada una cermica que resiste altas temperaturas, lo que se denomina material refractario.

FeldespatosLa familia de los minerales llamados genricamente "feldespatos", comprende un grupo de aluminosilicatos relacionados entre s, con cantidades variables de potasio, sodio y calcio y ms raramente con otros cationes (bario, hierro, plomo, rubidio y cesio), en series de minerales en solucin slida.Los feldespatos comunes pueden ser considerados como la solucin slida de tres componentes: ortoclasa u ortosa (KAlSi3O8), albita (NaAlSi3O8), y anortita (CaAl2Si2O8). Los dos ltimos conforman los extremos de una serie isomorfa completa, con cantidades variables de sodio y calcio, denominada plagioclasa: albita, oligoclasa, andesina, labradorita, bitownita y anortita.El feldespato de potasio se presenta en tres formas: microclino, ortoclasa y sanidina. El primero es caracterstico de rocas plutnicas y pegmatitas, el segundo de porfiritas, pegmatitas y vetas hidrotermales y el tercero de rocas volcnicas. Albita, oligoclasa y andesina son comunes en granodioritas, dioritas y en las rocas volcnicas afines.Los principales feldespatos comerciales son: el sdico - clcico (albita y oligoclasa, de bajo contenido en calcio en la serie de minerales albita-anortita) y el potsico (microclino y ortoclasa), entre otros.

Feldespato de sodioLosfeldespatosson un grupo demineralesformados por silicatosdobles dealuminioy decalcio,sodio,potasio, algunas veces debarioo mezclas de esas bases. Es de la familia de lostectosilicatos.Forman el grupo ms importante de la corteza terrestre ya que constituyen el 60% de esta.

Etimologa Su nombre proviene del alemn, Feld y Spat, el trmino feldesptico hace referencia a los materiales que contienen feldespatos.

Composicin

Potassium feldspar crystals in agranite, easternSierra Nevada, Rock Creek Canyon, California. Scale bar is 2.0 cm.

Su estructura consiste en una base desilicio(Si4+) en la que una parte ha sido sustituida, isomrficamente, por aluminio Al desequilibrarse las cargas se compensan con cationesmetlicos(K+, Na+, Ca+2).Pueden sermonoclnicosotriclnicos. Son de color blanco, de brillo vtreo o bien de colores muy claros. Su origen espetrogrfico, muy abundantes y formados a travs de la consolidacin de losmagmas. Son muy alterables y se deterioran a travs de un proceso llamadocaolinizacin.Todos los feldespatos son minerales duros, depeso especficocomprendido entre 2,5 y 2,75. Se dividen en 3 grupos: Ortoclasas, (feldespatos potsicos) que son monoclnicos como laortosa. Esta inicia la fusin sobre los 1.180 C, si se aumenta la temperatura se descompone y se formaleucita.

orthoclase(monoclinic),[2] KAlSi3O8sanidine(monoclinic)[3](K,Na)AlSi3O8microcline(triclinic)[4] KAlSi3O8anorthoclase(triclinic) (Na,K)AlSi3O8Plagioclasas, (feldespatos de calcio o sodio) que son triclnicos como laalbitao lalabradorita.albite(0 to 10) NaAlSi3O8oligoclase(10 to 30) (Na,Ca)(Al,Si)AlSi2O8andesine(30 to 50) NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8labradorite(50 to 70) (Ca,Na)Al(Al,Si)Si2O8bytownite(70 to 90) (NaSi,CaAl)AlSi2O8anorthite(90 to 100) CaAl2Si2O8Feldespatos debario. Donde el catin predominante es el Ba+2lacelsian, BaAl2Si2O8,minraldesrochesmtamorphiques riches enbaryumlehyalophane, K0.75Ba0.25Al1.75Si2.25O8,minraldesrochesignes et mtamorphiquesTabla de las plagioclasas segn proporcin albita/anortita

Nombre% NaAlSi3O8% CaAl2Si2O8DensidadFrmula

albita100-900-102,63NaAlSi3O8

oligoclasa90-7010-302,65(Na,Ca)(Al,Si)AlSi2O8

andesita70-5030-502,68NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

labradorita50-3050-702,71(Ca,Na)Al(Al,Si)Si2O8

bytownita30-1070-902,74(NaSi,CaAl)AlSi2O8

anortita10-090-1002,76CaAl2Si2O8

Determinacin de las plagioclasas segn el color u macla

A simple vista, se determinan les plagioclasas en funcin de su color, ou de leursmacles:Los feldespatos alcalinos son en general rosados.feldespatos plagioclasas, a menudo tienen tonos de color verde plido.Las plagioclasas presentan una mayor luminiscencia a la luz UV que las ortoclasas

Determinacin de las plagiocasas al microscopio polarizado Si no es posible determinar el tipo de macla, al estar las variedades de plagiocasas clasificadas segn el contenido de anortita, tambin vara en forma gradual las propiedades pticas, lo que nos permite identificarlasExtinction des plagioclases.Quartz en blanc-gris, feldspaths plagioclases macls, en orange la biotiteSon tres mtodos para poder distinguirlasMtodo de Michel Lvyse aplica en secciones que contengan maclas.Determinacin del angulo de extincin de las plagioclasas:Amener l'axe principal en direction Nord-Sud. Le cristal doit tre gris uniforme, avec seulement la trace des plans de macle.Tourner la platine support de 45. Le cristal doit tre gris uniforme. On ne doit plus voir la trace des plans de macle.Revenir Nord-Sud.Mesurer l'angle d'extinction d'un ct, puis de l'autre.Faire 5 mesures et prendre la plus grande.Angle d'extinction selon la composition des plagioclases (valeurs approximatives)

Funcin de los feldespatos en cermica El feldespato sdico principalmente acta como fundente produciendo a una menor temperatura el producto, sobre todo en media alta temperatura, para baja es necesario reforzarlos con otros fundentes. Constituye el "cemento" entre las partculas de los dems componentes.Disminuye en productos porosos el coeficiente de dilatacin.Es muy habitual, introducir el feldespato a partir de rocas con alto contenido en feldespatos, comoCornish stone,nefelina sienita,pegmatita,granito. Se suele sustituir el contenido de un esmalte en alta temperatura por nefelina sienita (feldespatoide), para bajar a cono 6, al peso.la proporcin de feldespato en las pastas oscila entre 15 a 45% en pastas de porcelanas de alta tensin.La ortosa y albita tienen en proporcin de 35 de ortosa y 65% de albita un puntoeutcticoque funde a la temperatura de 1063C. Junto con elcuarzoy lamicaes un mineral constituyente delgranio, siendo el responsable de la descomposicin (meteorizacin) de ste.La meteorizacin del feldespato (o caolinizacin) se produce en ambientes hmedos y cargados de CO2. El CO2se convierte en CO3para unirse con el potasio, calcio o sodio, formando carbonatos, en el caso del calcio se denominacalcita. Por su parte, los silicatos dobles forman silicatos alumnicos hidratados,caoln.

Feldespato de potasio

Formula qumica:KAlSi3O8Relacin estequiomtrica:Su estructura consiste en una base de silicio (Si4+) en la que una parte ha sido sustituida, isomrtificamente, por aluminio. Al desequilibrarse las cargas se compensan con cationes metlicos, en este caso el del potasio K+.

Propiedades:Su dureza, insolubilidad en cidos y la presencia de bandas de desmezcla, suelen distinguirlos de otros minerales.Color: blanco, amarillo o salmn Brillo: De vtreo a perlado Dureza: De 6 a 6,5 Densidad: Entre 2,56 2,76 (Plagioclasa) Feldespatos alcalinos, densidades ms bajas. ndice de refraccin: Plagioclasa, valores ms altos Micropertita, puede producir iridiscencia.

Aplicaciones:Minerales industriales utilizados en la fabricacin de porcelanas para uso elctrico (como aislante), esmaltes cermicos, vidrios y abrasivos. Algunas variedades se han tallado en cabujones para joyera.

Estructura cristalina:Estructura monoclnica: tiene el cristal tres ejes de distinta longitud, dos de los cuales son oblicuos (es decir, no perpendiculares) entre s, pero perpendiculares al tercero. Consta de cuatro tetraedros de Si04 (slice) se unen formando un anillo, el cual, a su vez, se enlaza con otros formando una cadena, que corre paralela al primer eje cristalogrfico y es paralela tambin a las caras de exfoliacin. Estas cadenas se unen entre s por los oxgenos, conservando en los intersticios y en posiciones ms o menos fijas los cationes.

Mtodos de fabricacin o extraccin:Su origen es petrogrfico, son muy abundantes y formados a travs de la consolidacin de los magmas. Son muy alterables y se deterioran a travs de un proceso llamado caolinizacin que se produce en ambientes hmedos y cargados de CO2. ElCO2se convierte en CO32- que se combina con el potasio, calcio o sodio, formando carbonatos que, en el caso del calcio, se denomina calcita. Los silicatos dobles forman silicatos alumnicos hidratados, caoln. Junto con el cuarzo y la mica es un mineral constituyente del granito, siendo el responsable de la descomposicin (meteorizacin) de ste.

Minerales caractersticos.

Los feldespatos potsicos (KAlSi3O8) forman una disolucin parcial slida con el trmino albtico (NaAlSi3O8) de las plagioclasas, es la serie isomrfica de los feldespatos alcalinos.Microclina(KAlSi3O8): Cristaliza en el sistema triclnico y es de color variable (blanco o amarillento) pero llama la atencin las variedades verdes que se llaman amazonitas.Ortosauortoclasa(KAlSi3O8): Cristaliza en el sistema monoclnico y es comnmente blanca o rosa. La variedad fuertemente brillante, casi transparente y de gran pureza es la llamada adularia o piedra luna.Sanidina((K, Na)AlSi3O8): Con sustitucin parcial de potasio por sodio, incolora, blanca, gris o amarillenta. Es corriente que presente maclas de Carlsbad.

Leucita.

Uno de los mineralesfeldespatoidesms comunes, el aluminosilicato de potasio, (KAlSi2O6).Relacin estequiomtrica:Es muy similar al feldespato de potasio (KAlSi3O8) en cuanto a la composicin, pero al poseer un tomo menos de Si4+ el sistema se equilibra con un O2- menos.Contiene 21.5% de K, 23.5% de Al2O3y el 55% de SiO2. A veces el sodio puede reemplazar a parte del potasio. Atacable por cido clorhdrico.

Propiedades: Color: Blanco o grisceo con ligeros tonos amarillentos o rosados. Raya: Incolora o blanca. Brillo: De vtreo a craso. Dureza (escala de Mohs): 6 Densidad: 2.5 g/cm3 Tenacidad: frgil

Aplicaciones: Generalmente se utiliza en la fabricacin de vidrios, aunque tambin es usada como fertilizante en Italia (debido a su alto contenido de potasio) y como fuente de alumbre comercial.

Estructura cristalina:Sistema cristalino tetragonal (a=13, c=14, ===0)

Mtodos de fabricacin o extraccin:Se encuentra slo en rocas gneas, particularmente en lavas recientes ricas en potasio y pobres en slice. Algunas ubicaciones importantes incluyen Roma, Italia, Uganda y los montes Leucita en Wyoming (EE.UU.).Generalmente se presenta en granos o cristales trapezoidales, raras veces en masa.

CRISLITO

El crislito o asbesto blanco es la forma ms frecuentemente encontrada del asbesto, con un 95% de los asbestos en Estados Unidos, y con cifras similares en otros pases. Es un mineral de silicato blando y fibroso del grupo de las serpentinas de filosilicatos, y como tal, es diferente a otros asbestiformes en el grupo de los anfboles. Su frmula qumica idealizada es Mg3(Si2O5)(OH)4.

Existen tres politpos de crislito. Estos son muy difciles de distinguir a simple vista y se debe de utilizar el mtodo de microscopa de luz polarizada. Algunas publicaciones anteriores se refieren al crislito como un grupo de minerales -los tres politpos listados debajo y, algunas veces el pecoraita- pero en las recomendaciones de 2006 de la Asociacin Mineralgica Internacional prefiere tratarlo como un solo mineral con diferentes variaciones en sus formas de origen natural.

NOMBRESISTEMA CRISTALINOPARMETROS DE CELDA UNITARIA

ClinocrislitoMonoclnicoa = 5.3 [], b = 9.19 [], c = 14.63 [], = 93

OrtocrislitoOrtorrmbicoa = 5.34 [], b = 9.24 [], c = 14.2 []

ParacrislitoOrtorrmbicoa = 5.3 [], b = 9.24 [], c = 14.71 []

El clinocrislito es la ms comn de las tres formas, mayormente encontrada en Asbestos, Quebec, Canad. Sus dos ndices refractivos medibles tienden a ser menores a la de los dems. Los paratipos ortorrmbicos pueden ser distinguidos por el hecho que, para el ortocrislito, el mayor de los dos ndices refractivos es el medido paralelo al eje largo de las fibras (como en el clinocrislito); mientras que para el paracrislito, el mayor de los dos ndices refractivos es el medido perpendicular al eje largo de las fibras.

Propiedades Fsicas

La dureza del crislito en bruto es aproximadamente las misma que la de una ua humana, es fcilmente desmenuzada en fibras que estas son conformadas a su vez por pequeas fibrillas. Estas fibrillas de origen natural tienen un largo que oscila en el rango de varios milmetros, hasta ms de diez centmetros, aunque el crislito procesado industrialmente comnmente esta compuesto por fibras ms pequeas. El dimetro de estos conglomerados es de 0.1 1 m, y las fibrillas individuales son an ms finas, 0.02 0.03 m, con cada fibra conteniendo miles de fibrillas. Las fibras del crislito tienen una resistencia a la tensin considerable, y estas pueden ser hiladas y tejidas para hacer ropa. Tambin son muy resistentes al calor y excelentes aislantes, tanto trmicos como elctricos y acsticos.

PROPIEDADES QUMICAS

La frmula qumica idealizada del crislito es Mg3(Si2O5)(OH)4, aunque algunos iones de magnesio pueden ser remplazados por hierro u otros cationes. El intercambio de iones de hidrxido por fluoruro, oxido o cloruro son tambin conocidos, aunque rara vez se presenten estos casos. Un mineral relacionado, pero mucho ms raro es la pecoraita, en donde todos los cationes de magnesio en el crislito se sustituyen por cationes de nquel.

El crislito es resistente a las bases ms fuertes, pero las fibras son atacadas por cidos: los iones de magnesio son selectivamente disueltos, dejando un esqueleto de slice. Es estable trmicamente hasta unos 550C, donde se comienza a deshidratar. La deshidratacin es completa a unos 750C, siendo los productos finales son forsterita (silicato de magnesio), slice y agua.

El balance de masa de la reaccin de deshidratacin del crislito es la siguiente:

Crislito Forsterita + Slice + Agua2Mg3Si2O5(OH)4 3Mg2SiO4 + SiO2 + 4H20

MICROESTRUCTURA

Esta es una muestra vista en el microscopio electrnico del mineral de crislito, donde podemos observar las fibras del mineral de crislito, compuestas por pequeas fibrillas.

Aqu podemos ver las fibrillas con un mayor detalle.

APLICACIONES

Las excelentes propiedades que presenta y su relativo bajo costo, pueden explicar sus numerosas aplicaciones industriales, as como el hecho de que figure, o haya figurado durante muchos aos, en la composicin de muchsimos productos o acabados industriales. Adems, existen numerosos yacimientos en todo el planeta y su costo de extraccin es bajo.

Debido a estas caractersticas, se le ha utilizado masivamente en diversos sectores: como material de construccin en tejas, baldosas, azulejos, papel o cemento; en la fabricacin y reparacin de automviles, camiones y tractores (embragues, frenos, juntas o componentes de la transmisin); en la fabricacin, reparacin y mantenimiento de materiales ferroviarios; en la construccin naval, reparacin y desguace de barcos; en la siderurgia; en el sector elctrico (centrales trmicas y nucleares) y en diversos materiales textiles, envases o revestimientos.

ESTEATITA:

Relacin estequiomtrica:

El talco es un silicato de magnesio hidratado, cuya frmula terica es Mg3Si4O10(OH)2. En la escala de Mohs se toma como patrn de la menor dureza posible, asignndosele convencionalmente el valor 1.

Mg3Si4O10(OH)2

Propiedades:

Al tacto resulta tan grasiento o jabonoso que puede rayarse con la ua, de coloracin blanca, griscea, verde plido o roscea, en funcin del contenido de Mg, Fe y Si.

Aplicaciones:

Se utiliza en diversas aplicaciones. En forma de polvo se utiliza como relleno en la fabricacin de papel y cartulina, para lacas y pinturas, en la industria cermica, como aditivo de gomas y plsticos, as como para prevenir irritaciones de la piel y para hidratar sta. Por su resistencia a elevadas temperaturas se utiliza en la fabricacin de materiales termorresistentes. Es la base de muchos polvos en la cosmtica. Se utiliza en la industria alimentaria como E553b.

Uso cermico

1. Como moldes de fundicin de metales blandos como la plata. 2. Por su resistencia a elevadas temperaturas se utiliza en la fabricacin de materiales termo-resistentes. 3. Se pueden encontrar en la arqueologa un material cermico cocido, pasando a un a dureza de 1 del talco al 5.5-6.5 ya como cristobalita.

Funcin en esmaltes

En esmaltes de alta temperatura se utiliza como fundente por su aporte de MgO

Agregndolo en bajas cantidades aumenta el brillo del esmalte y disminuye su punto de fusin. Tambin colabora en disminuir el coeficiente de dilatacin trmica. En bajas cantidades ayuda en aumentar fuertemente la tensin superficial del esmalte, logrando que la superficie del mismo se vuelva dura y resistente a la abrasin. Si se agrega talco en grandes cantidades a un esmalte, favorece la cristalizacin y por ende produce un efecto mate aumentando el coeficiente de dilatacin trmica.

En cuanto a los colores de los esmaltes, el MgO colabora en alterar algunos de ellos como por ejemplo:

1. Al marrn de nquel a un verde. 2. Al verde de cromo lo lleva a un verde oliva 3. Al verde de cobre lo transforma en un verde oliva con tono grisceo 4. Al amarillo de Hierro a un verdoso amarillento 5. Al cobalto lo lleva de un azul a un violeta

Funcin en la pasta

En las pastas cermicas en proporciones de hasta el 8 % con objeto de aumentar la fundencia en pastas blancas gresificadas, buscando eutcticos con feldespatos alcalinos. Funciona como un fundente en pastas de baja y media temperatura. Otra ventaja del uso del talco es que ayuda a mejorar la pasta en cuanto a la resistencia al choque trmico, por tanto es muy aconsejable usarlo en pasta aptas para artculos que se pondrn directamente al fuego y en pastas para rak.

Si hacemos mezclas de arcilla pura con talco esteatitico puro, veremos que existe una regin eutctica muy pronunciada de vitrificacin de ambos minerales entre 45% 50% talco y 50% 55% arcilla. a temperatura. media 04 a 2 orton. y en ello se basan las pastas de esteatita pura de baja expansin y transparentes a un amplio rango de radiofrecuencia, es curioso el echo de que si la arcilla y el talco son demasiado puros se llega al caso de tener que agregar slice 2 a 5% para aumentar la expansin y acomodarnos al modelo comercial de los vidriados. En ingls estas pastas se denominan talc body.

Pasta blanca para 1050: Slice 5 % Feldespato 10 % arcilla de bolas 40 % Talco 45

Desmoldante

Se puede usar el ms puro, o bien directamente el de farmacia, muy finamente molido como desmoldante, se espolvorea retirando todo el sobrante.

Abrasivo

Se puede usar para pulir las piezas de cermica.

Estructura:

Las impurezas ms comunes son CaO (hasta 8%) y Al2O3 (hasta 6%). Unas impurezas de hierro enttre 0.6% a 0.7% Fe2O3 pueden ser usuales en cermica

Mtodos de fabricacin:

El talco suele aparecer de forma masiva (forma tambin llamada esteatita) y pocas veces en cristales bien formados. Se forma por metamorfosis de silicatos de magnesio como la olivina, piroxeno o anfbol.

Los principales productores son Estados Unidos, China y la Unin Europea, de donde procede la mayor parte de la produccin mundial. En Mlaga se puede encontrar en diversas minas, como en la Mina Jaboncillo de Mijas y la cantera Tres Amigos en Mlaga.

Referencias: Yet Ming Chiang Dianbar Birnie III, . David Kinergy, Physical Ceramics Bellotto, M.; Gualtieri A., Artioli A., Clark S.M. (1995). "Kinetic study of the kaolinite-mullite reaction sequence".Physics and Chemistry of Minerals22: 207217. http://chemistry.osu.edu/~woodward/ch754/str_poly.htm https://www.osha.gov/dts/sltc/methods/inorganic/id142/id142.html http://en.wikipedia.org/wiki/Cristobalite http://www.quarzwerke.com/home/maerkte_und_produkte/Range%20of%20products/englHigh%20Performance%20Fillers/Quartz http://www.quartzpage.de/gen_struct.html http://www.quartzpage.de/gen_mod.html#T http://rruff.info/doclib/hom/cristobalite.pdf http://www.azomining.com/Article.aspx?ArticleID=481 http://es.wikipedia.org/wiki/Mullita boletines.secv.es/upload/196605079.pdf http://ceramica.wikia.com/wiki/Feldespato http://ceramica.wikia.com/wiki/Talco