Resumen de Synthesis and characterization of low cost nanosilica from sodium silicate solution and their applications in ceramic engobes

Hamdy El Didamony, Ezzat El Fadaly, Ahmed A. Amera, Ibrahime H. Abazeed

• español

  Se sintetizaron polvos de nanosilica (NS) a partir de una solución de silicato de sodio (SSS) y se investigaron sus efectos sobre los engobes de cerámica. El polvo de NS sintetizado se sometió a diversos estudios de caracterización mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM), difractometría de rayos X (DRX), espectroscopía de fluorescencia de rayos X (FRF), método Brunauer-Emmett-Teller (BET), transformada de Fourier. Mediciones infrarrojas y técnicas de gravimetría/análisis térmico diferencial (TGA y DTA). Los resultados indican que el polvo de NS sintetizado consistió en partículas de sílice pura (96.8%) con el tamaño de partícula en el rango (8.64-18.31), estructura amorfa que tiene un área de superficie de 160.29m2/g y el análisis térmico muestra que las pérdidas de peso de 6.23. El estudio demostró que el polvo de NS mejoró significativamente las propiedades físico-químicas de las cerámicas preparadas como la blancura, el coeficiente de expansión térmica (TEC), la cristalinidad, la absorción de agua (WA), el encogimiento lineal (LSH), la resistencia a la rotura y la densidad aparente (BD). El estudio puede servir como base teórica para otras aplicaciones de cerámica tradicional del polvo de NS. Los mejores resultados se encontraron cuando aumenta el contenido del polvo de NS, la blancura y la contracción lineal aumentaron, mientras que el coeficiente de expansión térmica, la absorción de agua y la densidad aparente disminuyeron.

• English

  Nanosilica (NS) powders were synthesized from sodium silicate solution (SSS) and their effects on ceramics engobes were investigated. Synthesized NS powder was subjected to various characterization studies by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffractometry (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), Brunauer–Emmett–Teller (BET) method, Fourier transform infrared measurements and gravimetric/differential thermal analysis (TGA and DTA) techniques. The results indicate that the synthesized NS consisted of pure silica particles (96.8%) with the particle size in the range 8.64–18.31nm, amorphous structure having surface area 160.29m2/g and the thermal analysis show that the weight losses of 6.23. The study showed that NS powder significantly improved physico-chemical properties of prepared ceramics engobes such as whiteness, thermal expansion coefficient (TEC), the crystallinity, water absorption (WA), linear shrinkage (LSH), breaking strength and bulk density (BD). The study can serve as theoretical basis for further traditional ceramics applications of NS powder. The best results were found when the NS powder content increases, whiteness as well as linear shrinkage increased whereas thermal expansion coefficient, water absorption and bulk density decreased.