SINTESISMETALORGANICADE ALUMINAAPARTIRDEALUMINIO Unlocked by www

UNIVERSIDAD MICHOACANA
DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES METALÚRGICAS
DEPARTAMENTO DE CÉRAMICA Y REFRACTARIOS

“SINTESIS METAL ORGÁNICA DE αALUMINA A PARTIR DE ALUMINIO”
TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRÍA EN METALURGIA
Y CIENCIA DE LOS MATERIALES
PRESENTA:
Q. SIMÓN YOBANNY REYES LÓPEZ
ASESOR:
DR. JUAN SERRATO RODRÍGUEZ
COASESOR:
DR. SATOSHI SUGITA SUEYOSHI

MORELIA,MICHOACÁN.

MAYO 2006
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES
METALURGICAS

A LA MEMORIA
DE MI PADRE,
A MI MADRE,
HERMANOS,
ESPOSA
E HIJA
SARAH

EL TIEMPO ES EL DEVORADOR
DE TODAS LAS COSAS
OVID

AGRADECIMIENTOS

Al Instituto de Investigaciones Metalúrgicas de la
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

Al Centro de Investigaciones en Química Inorgánica de la
Universidad de Guanajuato.

Al Dr.Juan Serrato Rodríguez y Dr. Satoshi Sugita Seuyoshi
por su apoyo y guía en la realización de este trabajo de tesis.

Al Dr. Juan Zarate Medina, Dra. Sandra Leticia Bribiesca Vázquez,
Dra. Ena Athenea Aguilar Reyes y Dr. Jorge Verduzco Martínez
por su aportación.

A los profesores a que han contribuido en mi formación académica.

A todo el personal técnico responsable de los equipos utilizados
en larealización de este trabajo de tesis.

Resumen

RESUMEN
El presente estudio describe un proceso de obtención de polvos de α-alúmina que involucra la
síntesis de un precursor metalorgánico formiato de aluminio Al(O2CH)3.
El formiato de aluminio se sintetiza a partir de aluminio metálico, el cual es disuelto con ácido
fórmico, en una reacción que es catalizada por cloruro de mercúrico. La soluciónresultante se
alimenta a un secador por pulverización (spray dryer), proceso utilizado para la eliminación,
del solvente y producir una mezcla homogénea de polvos (aglomerados suaves de fácil
prensado). Las fuentes de aluminio utilizadas en la síntesis son dos una con pureza del 99.5 %
(lámina de Al) y la otra de menor pureza proveniente de latas de aluminio.
Se realiza un estudio calorimétricomediante las técnicas de Análisis Térmico Diferencial,
calorimetría diferencial de barrido y Análisis Termo Gravimétrico donde se caracterizan las
transformaciones de fase involucradas tanto en la descomposición y en la transición a αalúmina del formiato de aluminio. Las fases son caracterizadas por difracción de rayos X,
espectroscopia infrarroja, Resonancia Magnética Nuclear y microscopiaelectrónica.
La caracterización del formiato de aluminio muestra que posee una estructura octaédrica,
donde el aluminio se encuentra enlazado con un anión carboxilato bidentado.
Las transformaciones del Al(O2CH)3 se realizan en dos etapas claramente diferenciadas, la
primera etapa corresponde a la descomposición del formiato de aluminio, la cual es seguida
por la transición a α-alúmina a 11000C a partirde una fase amorfa.

i

Objetivos

OBJETIVOS
Objetivo general.
Obtener polvos de α-alúmina mediante la síntesis de un precursor metalorgánico,
formiato de aluminio Al(O2CH)3, a partir de dos fuentes de aluminio metálico, uno
con pureza de 99.5 % (lámina de Al) y otro de menor pureza proveniente de latas de
aluminio.

Objetivos Específicos.
• Desarrollar una ruta metalorgánica para la obtención deα-alúmina a baja
temperatura.

• Sintetizar y caracterizar el formiato de aluminio por:
RMN, IR, DRX, SEM.

• Estudiar las transiciones de fase involucradas en la formación de α-alúmina
por:
DTA, TGA, DSC, IR, DRX.

• Caracterizar las impurezas presentes en el producto final.

• Estudiar las características del polvo cerámico producido por spray-dryer
mediante:
Tamaño de partícula, área superficialy potencial Z.

ii

Índice

ÍNDICE
RESUMEN……………………………………………………………………………… …………

i

OBJETIVOS…………………………………………………………………………………………

ii

ÍNDICE………………………………………………………………………………………………

iii

ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………………………………………

viii

ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………………………………………

xiii

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………

xiv

CAPITULO I

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Generalidades sobre...