A comparative study of the influence of trivalent and tetravalent nano-sized oxides on the performance and microstructure of dolomite refractories - Bijan Farshad; Ebrahim Karamian (Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 2017)
Contrary to the many benefits of dolomite refractories, their usage has been limited due to poor hydration resistance. For this reason, the aim of this research work is a comparative study of the influence of trivalent and tetravalent nano-sized oxides [iron (Fe2O3), alumina (Al2O3), zirconia (ZrO2), and titania (TiO2)] on the performance and microstructure of dolomite refractories with an affirmation their hydration resistance improvement. After preparation and firing the specimen's, physical properties such as bulk density, apparent porosity, and hydration resistance tests were examined. Furthermore, XRD and SEM/EDX analysis were used to evaluate the ceramic phases and their microstructure, respectively. Results revealed that specimens with trivalent and tetravalent nano-sized oxides have improved densification and hydration resistance of the specimens through the liquid phase mechanism and solid state firing mechanism, respectively. Also, the specimens with tetravalent nano-sized oxides have higher hydration resistance than the specimens with trivalent nano-sized oxides. Generally, the hydration resistance improvement trend of specimens with various nano-sized oxides presence is Al2O3 < Fe2O3 < TiO2 < ZrO2. Resumen: Contrariamente a los muchos beneficios de los refractarios de dolomita, su uso ha sido limitado debido a la mala resistencia a la hidratación. Por esta razón, el objetivo de este trabajo de investigación es un estudio comparativo de la influencia de óxidos nano-dimensionales trivalentes y tetravalentes [Hierro (Fe2O3), Alúmina (Al2O3), Zirconia (ZrO2) y Titania (TiO2)] en el rendimiento Y la microestructura de refractarios de dolomita con una afirmación de su mejora de la resistencia a la hidratación. Después de la preparación y la cocción de la muestra, se examinaron las propiedades físicas tales como la densidad aparente, la porosidad aparente y los ensayos de resistencia a la hidratación. Además, se utilizaron análisis XRD y SEM/EDX para evaluar las fases cerámicas y su microestructura, respectivamente. Los resultados revelaron que los especímenes con óxidos nano-dimensionados trivalentes y tetravalentes han mejorado la densidad y la resistencia a la hidratación de los especímenes a través del mecanismo de fase líquida y el mecanismo de disparo en estado sólido, respectivamente. Además, los especímenes con óxidos nano-dimensionados tetravalentes tienen mayor resistencia a la hidratación que los especímenes con óxidos nano-dimensionados trivalentes. En general, la tendencia de mejora de la resistencia a la hidratación de especímenes con diversos óxidos nano-tamaño presencia es Al2O3 < Fe2O3 < TiO2 < ZrO2. Keywords: Dolomite, Hydration resistance, Trivalent and tetravalent, Nano-sized oxides, Palabras clave: Dolomite, Resistencia a la hidratación, Trivalentes y tetravalentes, Oxidos de tamaño nanométrico