CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

El circón (ZrSiO4) presenta aplicación en la industria cerámica refractaria por tener resistencia a los gradientes bruscos de temperatura y no presentar ninguna transformación estructural importante por debajo de los 1700°C. Debido a ello se requieren elevadas temperaturas para obtener cerámicos densos de circón. Por otro lado, se ha demostrado que el contenido de impurezas disminuye la temperatura de disociación del silicato [1] y a su vez, recientemente, reportamos [2] que la activación mecanoquímica del Circón en molino de alta energía (MAE) logra obtener materiales densos a 1500°C. El presente trabajo consiste en evaluar la sinterabilidad, el efecto en la microestructura desarrollada y las propiedades ingenieriles (HV, KIC) de los cerámicos sinterizados a diferentes temperaturas (1300, 1400 y 1500°C) con el agregado de un aditivo de sinterización (TiO2) en diferentes concentraciones (5 y 10% en peso), y a su vez estudiar el efecto del tiempo de molienda (0 y 60 minutos) sobre los mismos. Para el estudio de la sinterabilidad se realizaron pastillas en forma de disco de 15 mm de diámetro, primero en prensado uniaxial y luego en prensa isostática (1000 MPa). Posteriormente se sinterizaron a las distintas temperaturas y se determinó la porosidad y densidad por el método de Arquímedes. Por otro lado la reacción de sinterización (1) se estudió a partir de los ensayos de difracción de rayos X sobre las pastillas sinterizadas empleando el método de Rietveld para la cuantificación de las fases cristalinas. ZrSiO4 + TiO2 ↔ ZrTiO4 + ZrO2 + SiO2 (amorfo)(1)Si bien se obtuvieron cerámicos densos a 1400°C con aceptables propiedades mecánicas, el estudio sobre la reacción de sinterización permitió revelar que la disociación del silicato se da a 1500°C debido a la formación de titanato de circonio (ZrTiO4). El dióxido de silicio (SiO2) proveniente de la disociación, forma parte de la fase vítrea que rodea los granos del titanato y circón.