Estudio de la sintetización por sparck plasma sintering de composites ZRO2-AL203-Nanofibras carbono procesados mediante ruta coloidal y liofilización

Abstract

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[ES] En el campo de las cerámicas avanzadas, el material circona presenta buenas propiedades mecánicas, tales como la dureza y tenacidad a fractura, y alta resistencia a la degradación, comparada con otros materiales, lo que se traduce en un gran número de aplicaciones de elevada importancia industrial. Entre las que hay que destacar: el uso como material refractario, uso como abrasivo, implantes ortopédicos y dentales, etc. Las últimas investigaciones se han centrado en la síntesis y sinterización de nanopartículas cerámicas, ya que mejoran de una forma importante las propiedades finales del material. Para obtener un material de alto valor añadido se tiene que controlar perfectamente su microestructura. Hay dos formas complementarias para controlar la microestructura de los materiales, por una parte está el procesado y, por otra parte, la consolidación. Para llevar a cabo este trabajo, se han estudiado dos tipos de procesados distintos para obtener los materiales “en verde”: Slip Casting y Freeze Drying, y un tipo de sinterización no-convencional “Spark Plasma Sintering” (SPS). Los materiales seleccionados para llevar a cabo este estudio son cuatro: ZrO2, ZrO2+5%vol Al2O3, ZrO2+5%vol Al2O3+2%vol CNFs, ZrO2+5%vol Al2O3+3%vol CNFs. Los materiales obtenidos se han caracterizado mecánica y microestructuralmente. La técnica de sinterización no-convencional, SPS, permite utilizar presión asistida, rampas de calentamiento/enfriamiento muy rápidas, y por lo tanto, poder obtener materiales con temperaturas y tiempos de sinterización más bajos, lo que hace que sea una técnica muy efectiva para la consolidación de compuestos totalmente densos. Hay que tener en cuenta que la sinterización por SPS es un 90% más rápida si se compara con cualquier otra técnica convencional.