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Impedance spectroscopy evolution upon sintering of Al-rich anodising sludge-based extruded bodies

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Author(s): Ribeiro, M. J. | Abrantes, J. C. | Labrincha, J. A.

Journal: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio
ISSN 0366-3175

Volume: 45;
Issue: 4;
Start page: 300;
Date: 2006;
Original page

Keywords: Alumina waste-based materials | impedance spectroscopy | sintering | microstructural development | Materiales basados en residuos de alúmina | espectroscopia de impedancia | sinterización | desarrollo microestructural

ABSTRACT
Alumina based ceramic materials, containing Al-rich sludge as the major component, were processed by extrusion. The sludge derived from the wastewater treatment of aluminium anodising industrial process. Long rods were produced using a vacuum screw extruder, by a careful control of all relevant processing parameters. Then, thick discs were obtained by cutting dried selected rods, to be tested as probes for sintering-dependent electrical properties. The sintering process was followed by performing common dilatometric/thermal analyses but the evolution of electrical conductivity, estimated by impedance spectroscopy (IS), was also used for this purpose. Results show that sintering-dependent morphological evolution up to 1300ºC strongly affects the electrical behaviour of samples, and as a consequence IS seems to be a useful technique to follow the firing process.Los materiales cerámicos basados en alúmina, conteniendo barros ricos en Al como componente mayoritario fueron procesados por extrusión. Los barros empleados provienen de tratamientos de lavado de residuos de un proceso industrial de anodizado de aluminio. Se produjeron varillas empleando un extrusor de tornillo en vacío con control de todos los parámetros relevantes del proceso. A partir de varillas seleccionadas, se obtuvieron por corte en seco discos cerámicos para evaluar la dependencia de la sinterización y las propiedades eléctricas. El proceso de sinterización se siguió mediante ensayos dilatométricos y análisis térmicos, junto con la evolución de la conductividad eléctrica mediante espectroscopia de impedancia. Los resultados mostraron la evolución de la sinterización y la dependencia morfológica hasta 1300ºC, que afecta fuertemente a la respuesta eléctrica y como consecuencia la espectroscopia de impedancia parece ser una técnica útil en el seguimiento de los procesos de cocción.
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