SINTERIZACION DE ZIRCONIA NANOESTRUCTURADA. EFECTO EN LA MICROESTRUCTURA Y DUREZA VICKERS

SOFIA GOMEZ; SUAREZ GUSTAVO; NICOLAS M. RENDTORFF; ESTEBAN F. AGLIETTI

Jornada; 1ras JONICER-Jornadas Nacionales de Investigación en Cerámica; 2015

La zirconia es un material cerámico muyversátil con excelentes propiedades mecánicasy con muchas aplicaciones que van desde losrefractarios a los biomateriales y las celdas decombustibles. Los materialesnanoestructurados han surgido comoalternativa adecuada para superar laslimitaciones de los microestructurados ymonolíticos. La desventaja principal de lospolvos de tamaño nanoscópico es la fuertetendencia a aglomerarse, alcanzando tamañosdel orden del micrón.En este trabajo se presenta el estudio de lasinterización de materiales conformados porzirconia con 3 y 8 mol% de ytria (Y2O3) -3Ytetragonal y 8Y cúbica respectivamente- y suefecto en el tamaño de grano y en laspropiedades mecánicas (dureza Vickers).Los nanopolvos de zirconia fueron prensados uniaxialmente en probetas. Se estableció laevolución térmica en el rango 1000-1500ºC de las propiedades texturales (porosidad y densidad) yse evaluó el tamaño de grano de las piezas sinterizadas usando un microscopio de barridoelectrónico (SEM). Se utilizó el método de identación para evaluar la dureza Vickers (Hv), y en lasprobetas con adecuada microestructura se evaluó la tenacidad a la fractura (KIC) a partir de laevaluación de las grietas que se desarrollan en los vértices de la impronta Vickers.Se observó que a temperaturas de sinterización mayores a 1400°C la porosidad es casi nula.El tamaño de grano aumenta a medida que aumenta la temperatura de sinterización debido a losaglomerados que se forman como resultado del crecimiento de grano. Por otra parte, el tamaño degrano a la misma temperatura resulta ser en todos los casos mayor en las piezas conformadas por8Y respecto de las conformadas por 3Y. Se corrobora que la dureza Vickers está fuertementerelacionada con el crecimiento de grano y que el efecto del tamaño de grano es más significanteen las muestras de 8Y.