TABLA XVI MICROANALISIS MEB/EDX PROMEDIO DE LOS MATERIALES VITROCERÁMICOS

POR TRATAMIENTOS iTT. MUESTRAS VRFT1 Y VRLG16.

4 4tnAuau n SAO, ———— 14 16 18 ¶7 a a a a 65 46,3 48,8 1 15 a 510 5 5 5 8 20 a 535 2 21 524 AI,O, 9 11,7 12,4 204 20 205 205 14,3 13,4 65 64 60 87 MnO 0.1 0,2 0 02 0 0 MgO 68 68 7,1 7,3 29 30 26 3 c.o 5 15,2 14,0 93 97 80 94 Na,O 0,1 0,8 56 50 59 48 ¡40 9 8 0,9 0,7 18 7 8 9 rIO, — —— nene—4,6 4,3 23 2 20 aa 14.-Análisis promedio 15.-Análisis promedio 16.-Análisis promedio 17.- Análisispromedio 18.- Análisispromedio 19.- Análisis promedio 20.-Análisis promedio 21.-Análisis promedio tratamiento tratamiento tratamiento tratamiento tratamiento tratamiento tratamiento tratamiento VRFTI 800 0c/2h. VRFTI 800 0C/4h. VRFTI 800 0”8/>. VRFTI800 0C/16h. VRLGI6 9500C/2h. VRL676 950 0c/4h. VRL616 950 ~C/8h. VRLGI6 9500C116/>.

Fe2O3<0 = hierro total (FeO + Fe2O3J. expresado como óxido férrico. 190 /1144 TEA¿4LES VITROCERA MICOS

Nucleación y Cristalización da vidrios a partir da rocas basálticas cananas

De ahí que en los vidrios VRHIOG, (TABLA XIV>, y VRFT1 (TABLA XVI>, los microanálisis promedios se corresponden con composiciones de tipo piroxénico, dando lugar a las formas esferulitico - dendríticas más típicas.

Mientras que en el vidrio VRHIO6 se registra cierta variabilidad química, sobre todo en el centro de los crecimientos dendrl’ticos con contenidos algo más elevados en SiO2 y A1203, en el vidrio VRFT1 no existen, prácticamente, diferencias en sus microanálisis

promedios, los cuales están muy cercanos a la composición de piroxenos augíticos.

Algo parecido ocurre en el vidrio VRLG1 6. <TABLA XVI>, donde tampoco se registran variaciones significativas de la composición química entre la matriz y las dendritas, ambas constituidas mayoritariamente por feldespatos.

En el único caso donde existe mayor variación química es en el vidrio VRTF2, (TABLA XV). no porque el quimismo global varíe con el tiempo de tratamiento sino porque aparecen muy claramente definidos los dominios de cristalización de los feldespatos y de los piroxenos. Estos son aún más palpables cuando el vidrio es sometido a tiempos largos. (análisis 12 y 13>. Asimismo, los cristales tabulares de feldespato, que forman las dendritas, presentan un fuerte gradiente de composición entre las zonas centrales y los bordes de grano, (análisis 8, 9 y

10>.

Como característica general a todas las muestras, cuando los crecimientos dendriticos están bien desarrollados, con presencia de ramificaciones perpendiculares al eje principal, etc..., se detectan variaciones del contenido de hierro desde el eje al extremo de las dendritas.

Este hecho, es típico de este tipo de microestructuras, ya que las cristalizaciones dendrfticas y sobre todo las de tipo esferulítico, progresan debido a que los gradientes o difusiones de impurezas o elementos facilitan el crecimiento y desarrollo de ramas o ejes sucesivos de cristalización, (DOWTV et al, 1982>.

Esta homogeneidad en el quimismo entre las fases mayoritarias, el promedio de los vitrocerámicos y la composición química de los vidrios originales, así como la microestructura a que da lugar la desvitrificacién masiva y conjunta de las fases mayoritarias, se interpretan como cristalizaciones de tipo eutectoide, IDA VIS, 1964).

En trabajos de investigación a partir de composiciones basálticas sintéticas y naturales, similares a estos vidrios, basados en sistemas sencillos <Di - An, Di- An - Fo>,

y en condiciones experimentales parecidas, se han obtenido comportamientos semejantes. si bien existen ciertas controversias en cuanto a los mecanismos de nucleación y cristalización de estos crecimientos interconectados masivos. (BERKEBILE eta!, 1982>.

Iñigo de Vicente Mingarro, (7.0.)

111.3.2.2.- Cinética de la Nucleación y Crecimiento Cristalino

A partir de los resultados anteriores de crecimiento cristalino obtenidos por DRX, se ha procedido a obtener los valores de los parámetros de crecimientos y de energías de activación siguiendo la ecuación de JOHNSON-MEHL-AVRAMI, <JMA>, (FREIMAN et al,

1968>. tal y coma se menciona en el Capítulo II. Para ello, se ha representado en primer

lugar los valores de loglog (1 /1 - Vf> frente a log t. (F/g. 56). de acuerdo con la

ecuación:

Iog

Iog

a

La pendiente de las rectas obtenidas corresponde a In + 1). de donde se deducen los valores del parámetro n de crecimiento cristalino. Análogamente, y usando la expresión:

______ 1 IogGI•g¡Iog(1j1 —1’> [39]

.~ + (a +1)

se han representado los valores de log t frente a la inversa de la temperatura de tratamiento térmico para las fracciones de volumen del 50 %, (\4 = 0,50>. (Fig. 57), lo

que ha permitido obtener a partir de las pendientes los valores de las energías de activación de la cristalización, (E.d).

En el caso de la fase feldespática, dado que crece más lentamente, ha sido a

necesario realizar esta determinación para fracciones de volumen menores, (Vf = 0,10-

0,50, según los casos>. La TABLA XVII, recoge un resumen de los resultados obtenidos.

Como puede verse, el factor de crecimiento promedio a bajas temperaturas de los feldespatos (n = 1 .50) es mayor que el de los piroxenos (n = 0,88>. Dado que el valor de

n para la tese piroxeno es cercano a la unidad puede concluirse que el crecimiento de esta

fase es uni - direccional de acuerdo con FREIMAN et al, 1968.

El crecimiento del feldespato sería más de tipo bi - dimensional, dando lugar a

texturas más planas. Este hecho se corresponde con las observaciones efectuadas por MEB/EDX a lo largo de esta investigación.

A elevadas temperaturas se han obtenido valores den anormalmente altos, quizas por la superposición de crecimientos cristalinos de las diferentes fases, acelerándose notablemente el valor de n para los piroxenos.

e,

Respecto a los valores promedio de E~, de la cristalización, se ha comprobado que en todos los vidrios ensayados, es menor para los piroxenos (57 kcal/mol> que para los

feldespatos <80 kcal/mol>, lo que concuerda con la mayor presencia de esta segunda fase a

en los vitrocerámicos obtenidos. Asimismo, también se explica la cristalización mayoritaria de la fase piroxeno a menores temperaturas de tratamientos térmicos.

st