EFECTO DE LA SINTERIZACIÓN EN DOS PASOS EN EL CRECIMIENTO DE GRANO DE MATERIALES DE ZrO2 ESTABILIZADA CON 8%Y2O3

SOFIA GOMEZ; MARIA FLORENCIA HERNÁNDEZ; MATIAS GAUNA; MARIA AGUSTINA VIOLINI

Cordoba

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales 16º SAM CONAMET; 2016

La zirconia estabilizada con ytria en su forma cúbica posee una alta conductividad iónica de oxígeno y estabilidad química en un amplio intervalo de temperatura y presión parcial de oxígeno. Por lo tanto es apropiada para aplicaciones tales como sensores de oxígeno, celdas de combustible de óxido sólido, etc[1]. La sinterización en dos pasos (SDP) desarrollada por Chen y Wang [2] es una técnica que permite obtener un material cerámico completamente denso con bajo crecimiento de grano. El proceso consiste en sinterizar primero a una temperatura alta (T1) donde se activa el mecanismo de difusión del borde de grano mientras se suprime la movilidad del borde de grano [3] (responsable del crecimiento de grano). Seguido de un rápido enfriamiento a una temperatura inferior (T2) en la que se mantiene 20 horas. Actualmente esta técnica no está modelada y las mejores condiciones de sinterización en dos pasos se encuentran empíricamente. La zirconia cúbica presenta un crecimiento de grano que puede llegar fácilmente al 500% de su tamaño inicial, a costa de un decrecimiento en sus propiedades mecánicas [1]. En este trabajo se estudia el efecto de diferentes condiciones de sinterización en dos pasos sobre materiales de zirconia cúbica comercial dopada con 8 moles % de ytria nanoestructurada (8YZ) y se compara con la sinterización normal. Se procesaron probetas mediante prensado uniaxial a 50 MPa. El sinterizado de los mismos se llevó a cabo de manera convencional en un rango de 1200-1500°C. Además se utilizaron 5 pares diferentes de temperaturas T1 y T2 en la técnica de sinterización en dos pasos con el fin de evaluar el efecto en la evolución de la densidad, la porosidad y la dureza Vickers. Asimismo se estudió el efecto de la SDP en el crecimiento de grano por observación microestructural de las muestras.