INVESTIGADORES
GAMBA Martina
congresos y reuniones científicas
Título:
DENSIFICACIÓN DEL METAZIRCONATO DE LITIO MONOCLÍNICO MEDIANTE TRATAMIENTO TÉRMICO POR MICROONDAS
Autor/es:
NICOLÁS GABRIEL ORSETTI; JUAN PABLO YASNÓ; DAMIAN BENITO; MARTINA GAMBA; GABRIEL LORENZO; GUSTAVO SUAREZ
Lugar:
La Plata
Reunión:
Jornada; 5tas Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2022
Institución organizadora:
CETMIC
Resumen:
El metazirconato de litio monoclínico (m-Li2ZrO3) es un material cerámico de gran interés para el desarrollo de aplicaciones energéticas [1]. A pesar de la existencia de múltiples rutas de síntesis y conformado de m-Li2ZrO3, este material presenta baja sinterabilidad y no resulta sencillo obtener densidades elevadas. En este marco, planteamos como objetivo lograr piezas de m-Li2ZrO3 de alta densidad mediante la técnica de slip casting acuoso, seguido de un tratamiento térmico de sinterización por microondas.El m-Li2ZrO3 puro y cristalino fue sintetizado a partir de la reacción en estado sólido entre Li2CO3 y m-ZrO2, mediante un procedimiento experimental desarrollado por nuestro grupo de investigación [2,3]. A partir del polvo sintetizado, se preparó una suspensión con 63,1 % p/p de m-Li2ZrO3 en agua, adicionando 6,3 % p/p de polimetacrilato de amonio como dispersante (Dolapix CE64) y ajustando el pH en 10. La suspensión resultante se molió en un molino planetario de alta energía (Fritsch Pulverisette 7), a 800 rpm y utilizando esferas de ZrO2 de 5 mm, y se coló en un molde de yeso para conformar discos de 3 cm de diámetro (slip casting). Los discos conformados se secaron a 110 °C y se pre-trataron térmicamente a 700 °C para prevenir la formación de fisuras durante la combustión del dispersante. Finalmente, las piezas resultantes se sinterizaron en un horno microondas a 1500 °C durante 20 min, empleando una rampa de calentamiento de 120 °C/min. La combustión del dispersante se estudió mediante análisis termogravimétrico y se seleccionó unpre-tratamiento térmico compuesto por una rampa de 2 °C/min, desde temperatura ambiente hasta 700 °C, y con mesetas de 30 min a 150, 300 y 600 °C. El método de Arquímedes determinó que las piezas sinterizadas alcanzaron valores de densidad en el rango de 92-96 % respecto a la densidad teórica del material. El estudio de fases por DRX determinó la formación de m-Li2ZrO3 cristalino, junto a la presencia de impurezas de ZrO2 monoclínico (2 %) y cúbico (5 %). Por último, mediante microscopia electrónica de barrido se comprobó una microestructura altamente sinterizada formada por granos de entre 1-2 μm.