Resumen

Se han obtenido nanocomposites cerámicos Si3N4/TiN (22 vol%) mediante Spark Plasma Sintering (SPS). Nuestra ruta de procesado coloidal permite obtener nanopartículas dispersas de TiN menores de 50 nm evitando la presencia de aglomerados. Los polvos nanoestructurados de partida se obtuvieron mediante un método coloidal en el que partículas submicrométricas comerciales de Si3N4 se recubrieron con nanocristales de TiO2 anatasa. Un proceso posterior de nitruración condujo a la formación de nanopartículas de TiN en la superficie del Si3N4. Se preparó un segundo conjunto de polvos dopando los polvos definidos anteriormente con precursores de itrio y aluminio utilizando también un método coloidal como fuentes de alúmina e itrio. Tras la nitruración térmica y el tratamiento SPS, se ha comprobado que la adición de dopantes óxidos mejora el rendimiento mecánico (KIC, σf) pero aumenta la resistividad eléctrica y reduce significativamente la dureza. Esto se debe a la formación de una fase vítrea aislante continua que envuelve totalmente a las nanopartículas conductoras de TiN, evitando el contacto percolativo entre ellas. La combinación de la ruta de procesado coloidal y el SPS permite el diseño de nanocomposites Si3N4/TiN de fase vítrea libre hechos a medida con microestructura controlada. En este trabajo se analizan las características microestructurales y las propiedades termoeléctricas y mecánicas de ambos tipos de compactos densos SPSed.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanofibras
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanofibers
• Palabras claves:ruta de procesado coloidal, polvos, método coloidal, partículas comerciales si3n4 submicrométricas, sinterización por plasma de chispa, nanocristales anatasa tio2, nanopartículas conductoras de estaño, compactos densos spsed, fase vítrea libre, proceso de nitruración posterior
• Keywords:colloidal processing route, powders, colloidal method, commercial si3n4 submicrometer particles, spark plasma sintering, anatase tio2 nanocrystals, conductive tin nanoparticles, dense spsed compacts, free glassy phase, later nitridation process