Preparación y sinterizado de polvos cerámicos de BaZrO3

Preparation and sintering of BaZrO3 ceramic powders

Los zirconatos de los metales alcalinos son óxidos mixtos del tipo de la perovskita (A²⁺B⁴⁺O₃^-6). En particular, el BaZrO₃ presenta la estructura cristalina ideal de las perovskitas, es decir cúbica, poseyendo un parámetro cristalino a₀ de 0,41929 nm. Posee una alta estabilidad fisicoquímica a altas temperaturas y excelente resistencia al ataque de productos fundidos. Es un material sumamente promisorio para la fabricación de crisoles inertes y en general de piezas sometidas a altas temperaturas y al ataque de líquidos. Adicionalmente, los zirconatos tienen importantes aplicaciones como electrocerámicos, como sensores y como substratos de superconductores.

Este estudio se enfoca en la preparación de zirconato de bario por reacción en estado sólido, a partir mezclas estequiométricas de BaZrO₃ y ZrO₂. La reacción de formación fue seguida por técnicas de análisis térmico (ATD-TG-DTG) y difracción de rayos X. (DRX).

Se observó el diferente comportamiento de las mezclas de acuerdo al procesamiento empleado; se vio, por ejemplo, el corrimiento de algunos picos principalmente de TG (gravimetría) tendiendo a disminuir sus temperaturas. Estos cambios están influidos tanto por el mezclado como por el tipo de molienda utilizada.

Processing of ceramic powder using high energy milling

Procesado de polvo cerámico usando molienda de alta energía

La molienda de alta energía es una técnica bien conocida y usada comercialmente. Su principio se basa en un rotor horizontal que permite la transferencia de energía desde la energía administrada hasta la cinética de las bolas de una forma homogénea y altamente eficiente. Las bolas del molino se aceleran por medio del rotor y colisionan unas contra otras a una velocidad relativa de 14 m/s. Debido a la alta transferencia de energía cinética con una energía específica de 0.55–3 kW/l, se espera que el procesamiento para materiales cerámicos sea mucho más eficiente que el logrado por los sistemas convencionales.

Este documento es el reporte de un estudio y desarrollo de herramientas de molienda adecuadas para usarse en el bien conocido molino Simoloyer o en otros sistemas altamente cinéticos. El objetivo es ser capaz de usar la técnica de procesamiento de alta energía cinética y enfocarla al intervalo existente de procesamiento de cerámicas. Lo más importante es el alto potencial de nuevos materiales, composites y aplicaciones.