Síntesis y caracterización de alfa-alúmina reforzada con ZrO2-t' para medios de molienda

Abstract

In recent years the development of new technologies in different areas of science has been increasing promisingly. Each new step taken is a part that generates water and simultaneously drives the search for new knowledge, which project the country that generates power as new technologies and same has happened with the area of Materials Science, the which will be studied throughout this investigation. This work is aimed at the study of advanced ceramic materials, unlike traditional ceramic, involving a specific processing that is linked to the study and manipulation of the microstructure. This research is focused on the part relating to the synthesis and processing path of alumina (Al2O3) reinforced with 10% not Transformable Tetragonal Zirconia (ZrO2-t '), (yttria stabilized (YO1.5 = 7.5 mol%) 90% Al2O3 - 10% YSZ-t', for use in grinding media. Thus we proceeded to the synthesis of the precursor powders used, pseudoboehmite (in-situ seeded with α-alumina seeds); precursor of the alumina and yttria stabilized zirconia (YSZ-t'), followed by a step of pulverizing and sieving. Subsequently, the precursor powders were mixed green (uncalcined) through a mechano-chemical treatment, for which the chemical sol-gel route is used. Immediately after formation of the suspension was held formation of agglomerates, for which a technique that would result spheronization of these was used. After obtaining the spherical agglomerates was continued with a drying step. After the drying step and final preparation of the samples, the agglomerates were calcined at 800 ° C, 1000 ° C, 1100 ° C, 1200 ° C, 1300 ° C and sintered at 1550 ° C. Once the sintered samples obtained, we proceeded to the characterization, by analyzing SEM, TEM, XRD, density, microhardness and fracture toughness.

En los últimos años el desarrollo de nuevas tecnologías en las distintas áreas de la ciencia se ha ido acrecentando promisoriamente. Cada nuevo paso que se da es un parte aguas que genera e impulsa simultáneamente la búsqueda de nuevos conocimientos, los cuales proyectan al país que los genera como una potencia en nuevas tecnologías, así mismo ha ocurrido con el área de Ciencias de los Materiales, la cual será objeto de estudio a lo largo de esta investigación. Este trabajo está dirigido al estudio de los materiales cerámicos avanzados, que a diferencia de los cerámicos tradicionales, involucran un procesamiento muy específico que va ligado al estudio y manipulación de la microestructura. Esta investigación va enfocada a la parte referente a la Síntesis y ruta de procesamiento de la alúmina (Al2O3), reforzada con 10% de Zirconia Tetragonal no Transformable (ZrO2-t´), (estabilizada con Itria (YO1.5=7.5% mol); 90% Al2O3 - 10%YSZ-t´, para su aplicación en medios de molienda. De esta manera se procedió a la síntesis de los polvos precursores a utilizar, Pseudoboehmita (sembrados in-situ con semillas de α-alúmina); precursor de la alúmina y zirconia estabilizada con itria (YSZ-t´), seguida de una etapa de pulverización y tamizado. Posteriormente, se mezclaron los polvos precursores en verde (sin calcinar) a través de un tratamiento mecano-químico, para lo cual se utilizó la ruta química sol-gel. Inmediatamente después de la formación de la suspensión se llevo a cabo la formación de los aglomerados, para lo cual se utilizo una técnica que diera como resultado la esferonización de estos. Una vez obtenidos los aglomerados esféricos se continúo con una etapa de secado. Después de la etapa de secado y como preparación final de las muestras, los aglomerados se calcinaron a 800°C, 1000°C, 1100°C, 1200ºC , 1300°C y se sinterizaron a 1550 ºC. Una vez obtenidas las muestras sinterizadas, se procedió con la caracterización, mediante el análisis de MEB, TEM, DRX, Densidad, Microdureza y tenacidad a la fractura.