Materiales cerámicos porosos obtenidos por infiltración de polímeros precerámicos en templates de madera

M. LAURA SANDOVAL; MARIANO H. TALOU; CAROL S. CERTUCHE-ARENAS; M. ANDREA CAMERUCCI

Congreso; XX Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET 2022; 2022

En este trabajo, se empleó un polisilsesquioxano (MP-SSO) parcialmente condensadosintetizado por el método sol-gel a partir de 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano como agente de infiltración en ́templates ́ de madera de álamo. El MP-SSO se caracterizó por ATR-FTIR, 1H, 13C y 29Si NMR, DSC y ensayos reológicos. Los ́templates ́ de álamo (diámetro=2,0 cm; longitud=1,5 cm) fueron activados físicamente por extracción de componentes de bajo peso molecular con solventes en un equipo Soxhlet y caracterizados por medidas de densidad picnométrica (ρPIC) en kerosene a 37°C, densidad aparente y porosidad (método de Arquímedes en etanol), análisis microestructural por SEM y porosimetría de intrusión de mercurio. Los ́templates ́ de madera de álamo fueron infiltrados en un equipo de diseño propio que permite el uso combinado de etapas de infiltración bajo vació y presión. Este equipo permite hacer vacío sobre la muestra y luego llevar a cabo la infiltración con el agente infiltrante, sometiendo la muestra y el agente infiltrante a una presión constante (50 bar) dentro de una cámara de infiltración. Las muestras infiltradas fueron, curadas térmicamente (135°C, 3h) y caracterizadas por grado de infiltración, porosidad, TGA y análisis microestructural por SEM/EDS. Posteriormente, las muestras infiltradas y curadas fueron pirolizadas en atmósfera de N (1000- 2 h 1600 °C, 2-4 h) y caracterizadas mediante medidas de porosidad, XRD, Raman y SEM/EDS. Los materiales obtenidos presentaron fases cristalinas de SiC y Si N y fases amorfas de SiOC y C, una microestructura muy similar a la del ́template ́ de madera original, con buena estabilidad estructural y alta porosidad jerárquica. Además, dependiendo de las condiciones de procesamiento, pudo observarse la presencia de whiskers de SiC y Si N en el interior de las cavidades, así como en la superficie de las muestras.