CINÉTICA NO ISOTÉRMICA DE SINTERIZACIÓN DE ZIRCONIA CUBICA (8YSZ) UTILIZANDO EL MÉTODO DE MASTER SINTERING CURVE (MSC)

S. GOMEZ; M. GAUNA; N. RENDTORFF; G. SUAREZ; E. AGLIETTI

CABA

Jornada; JONICER II, 2das Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2016

ATAC CETMIC

La zirconia estabilizada con ytria en su forma cúbica posee una alta conductividad iónica de oxígeno y estabilidad química en un amplio intervalo de temperatura y presión parcial de oxígeno. Por lo tanto es apropiada para aplicaciones tales como sensores de oxígeno, celdas de combustible de óxido sólido, etc [1]. Su y Jonhson desarrollaron el concepto de master sintering curve (MSC) para predecir el comportamiento de la densificación. Construyendo la MSC para un sistema dado se puede predecir la densidad y la velocidad de densificación [2]. La MSC se deriva de un modelo de sinterización de etapas combinadas [3] que relaciona parámetros relacionados con la microestructura y, parámetros relacionados con el tiempo y la temperatura. La MSC puede ser representada por: donde Q es la energía de activación aparente y R es la constante de los gases. Esta curva es empírica y única para un material dado, procesado de una manera específica. Es posible construir una MSC para un polvo dado utilizando la densidad teórica y los datos de contracción obtenidos por dilatometría. Se construyó la MSC a partir de experimentos dilatométricos sobre probetas de ZrO 2-8moles% Y 2 O 3 , para entender el proceso de sinterización y densificación de este óxido. Las dilatometrías se realizaron a diferentes velocidades de calentamiento: 5 y 10 °C/min, hasta 1500°C. La energía de activación encontrada mediante el método utilizado es de 350 kJ/mol. Este valor es similar al reportado para zirconia tetragonal [2] y algo superior al encontrado para zirconia cúbica mediante métodos isotérmicos [4].