Sinterización y propiedades de nanopolvos de zirconia, zirconia estabilizada y parcialmente estabilizada, un estudio preliminar

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

Olavarria

Congreso; XI Congreso Internacional de Cerámica, Vidrio y Refractarios; 2013

ATAC - CETMIC

Los nanocompuestos o nanomateriales son los que al menos una de las fases que lo conforman posee dimensiones en la escala de nanómetros (1 nm = 10-9 m). Los materiales nanoestructurados han surgido como alternativas adecuadas para superar las limitaciones de los micros estructurados y monolíticos. La comprensión general de sus propiedades es todavía motivo de estudio, debido a las particularidades de las mismas que en algunos casos se diferencian notablemente de los materiales con dimensiones mayores.. La zirconia es un material cerámico muy versátil y con muchas aplicaciones que van desde los refractarios a los biomateriales y las celdas de combustibles. Conjuntamente con un estudio preliminar de la sinterabilidad a partir de piezas consolidadas por prensado uniaxial, en el presente trabajo nos proponemos mostrar toda la caracterización de una serie de nanopolvos de zirconia (ZrO2) con distinto contenido de óxido de Itria (Y2O3). (0, 3 y 8 %) (D50 ≤100nm). Respectivamente zirconia monoclínica, zirconia parcialmente estabilizada y zirconia estabilizada. La caracterización de los polvos de partida comprendió el análisis de la distribución granulométrica, la caracterización del tamaño y morfología de los granos mediante la microscopía electrónica de barrido (MEB). Luego la composición cristaloquímica, constantes de celda, tamaño de dominio cristalino (Scherrer) fueron caracterizados a partir de la difracción de rayos X (DRX) sumado al refinamiento estructural llevado adelante con el método de Rietveld. Posteriormente fueron prensados, a densidades en verde equivalentes, uniaxialmente piezas a partir de los distintos polvos. La caracterización de la sinterabilidad de estas piezas fue llevada adelante en el rango 1100-1600ºC, es decir, se estableció la evolución térmica de las propiedades texturales (porosidad y densidad) de piezas sometidas a tratamientos térmicos en horno eléctrico con idéntica velocidad de calentamiento una permanencia, 5ºC/min y de 120 minutos respectivamente. Por último se determinó el efecto de los tratamientos térmicos sobre las fases cristalinas mediante la DRX de los cerámicos resultantes.