Estudio de la concentración de sólidos en el proceso de recubrimientos de alúminas sobre sutrato cerámico

CAMILA TORRES; GUSTAVO SUAREZ ; NICOLÁS RENDTORFF ; ESTEBAN AGLIETTI

Buenos Aires

Jornada; JONICER 2016; 2016

En la ciencia de los materiales cerámicos, muchas veces se recurre a los recubrimientos también cerámicos a fin de aportarle al material sustrato nuevas o mejores propiedades en cuanto a su resistencia mecánica, a la erosión, al ataque químico, etc. Uno de los mayores desafíos de esta tecnología es que la compatibilidad de un sistema cerámico-cerámico presenta diversas dificultades como pueden ser, entre otros, el agrietamiento o la adherencia sustrato-recubrimiento.En este trabajo se estudiará el efecto de diferentes recubrimientos de alúmina depositados utilizando la técnica de dip coating en suspensiones con diferentes concentraciones de sólido, y conteniendo una relación definida de dos tamaños diferentes de alúmina (una fina y una gruesa) sobre un sustrato de cerámica tradicional.El material de base (sustrato) está compuesto por 80% p/p arcilla caolinítica + 20% p/p alúmina (4 µm) conformado por extrusión en forma de una barra cilíndrica y pre calcinado a 600°C. Para el recubrimiento se utilizará alúmina y se aplicará mediante la técnica de dip coating. Se usarán suspensiones con tres concentraciones diferentes de sólidos: 30, 50 y 75% p/p. Las mismas contendrán dos tipos diferentes de alúmina, fina de 0.27 µm y gruesa de 4.00 µm, en relación porcentual fina / gruesa 85 / 15.El recubrimiento se aplicará sumergiendo el sustrato durante 10 segundos en las suspensiones a evaluar y se lo dejará secar en posición vertical en estufa a 110°C. Finalmente se sinterizarán las piezas a 1300°C utilizando una rampa de 5°C / min y una meseta de 3 horas.Se evaluará, por separado, la densidad del sustrato y de los diferentes recubrimientos (colados en moldes de yeso), midiendo: la densidad y porosidad en verde y sinterizada, además de la evolución térmica de estos materiales por dilatometrías.Finalmente se sinterizarán los materiales recubiertos y se evaluará la adherencia, el espesor del recubrimiento y la microestrucutura.Se observó, que la máxima densidad para el sustrato se alcanzó a 1X00ºC mientras que las mezclas de alúmina a esa temperatura recién se encuentran entre los 8X y 9X% de su densidad teórica. Además, se vióque con el aumento de la concentración de sólidos en suspensión las curvas dilatometrícas de los recubrimientos se diferencian notablemente a la dilatometría del sustrato, por lo que este no llega a quedar adherido al mismo. También se observó que el espesor del recubrimiento empieza a ser apreciable a partir de concentraciones del 50% p/p de la suspensión, teniendo para esta un valor en el espesor de 75 µm y para la de 75% p/p un valor de 150 µm