Modeling the mechanical behavior of a kaolin ceramic paste owing to the variation in the particle size

Autor: Moisés Oswaldo Bustamante Rúa, Pablo Bustamante-Baena
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, Vol 59, Iss 3, Pp 105-112 (2020)
ISSN: 0366-3175
Popis: espanolThe mechanical behavior of mineral pastes is controlled by minerals of clay origin since their laminar type morphology allows a special configuration of the particles, which allows them to dissipate mechanical forces applied by means of high plastic deformations. In this research, a clay used in the ceramics industry was evaluated and two granulometries called MG 270 (53μm) and MG 325 (43μm) were studied. Simple compression tests were performed to evaluate the mechanical performance of each of these materials. The simple compression data allowed to determine the radial flow of the particles within the control volume (specimens evaluated), the random organization of the clayey material demonstrates a rapid energy dissipation, translated into rapid advances from elastic state to plastic states of deformation. Later, the finite element method (FEM) was used to simulate the possible states of stress and deformation that are produced in ceramic pastes constituted by this type of clay. This allowed to obtain a graphic idea of the distribution of stresses and deformations, areas of stress concentration are evidenced, where it is possible that the start of microcracks occurs, which are generally the cause of generalized fracture and sudden faults of the ceramic paste. EnglishEl comportamiento mecanico de las pastas minerales es controlado por los minerales de origen arcilloso, ya que su morfologia tipo laminar admite una configuracion especial de las particulas que les permite disipar esfuerzos mecanicos aplicados mediante altas deformaciones plasticas. En esta investigacion se evaluo una arcilla empleada en la industria ceramica, y se estudiaron dos granulometrias denominadas MG 270 (53μm) y MG 325 (43μm). Se ejecutaron ensayos de compresion simple para evaluar el desempeno mecanico de cada uno de estos materiales. Los datos de compresion simple permitieron determinar el flujo radial de las particulas dentro del volumen de control (especimenes evaluados), la organizacion al azar del material arcilloso evidencia una rapida disipacion energetica, traducida en rapidos avances de estado elastico a estados plasticos de deformacion. Posteriormente se empleo el metodo de elementos finitos (finit element method [FEM) para la simulacion de los posibles estados de esfuerzo y deformacion que son producidos en pastas ceramicas constituidas por este tipo de arcilla. Esto permitio obtener una idea grafica de la distribucion de esfuerzos y deformaciones, se evidencia zonas de concentracion de esfuerzos, donde es posible que ocurra el inicio de microgrietas, que generalmente son las causantes de la fractura generalizada y las fallas subitas de la pasta ceramica.
Databáze: OpenAIRE