Procesos de modelado
Industria cerámica
Alumina toughened zirconia made by room temperature extrusion of ceramic pastes
Alúmina reforzada con zirconio fabricada por extrusión a temperatura ambiente de pastas de cerámica
La alúmina reforzada con zirconio (alumina toughened zirconia o ATZ) es un material cerámico que consiste en pequeñas partículas de alúmina (de orden de magnitud de 1 μm luego de la cocción) en una matriz muy fina de nanopartículas de zirconio.
En este documento se presenta una ruta novedosa de preparación de cerámica de ATZ, usando un polvo ATZ comercial (una mezcla de 20% en peso de alúmina y 80% en peso de zirconio que contiene 3 mol.% de yttria) como relleno sólido y una sol o gel de ATZ (de la misma composición) como aglomerante líquido para la extrusión de la pasta a temperatura ambiente.
Las pastas tienen un contenido total de óxido de aproximadamente 70% en peso; durante el tratamiento térmico, la composición del aglomerante se acomodó a la composición del polvo de relleno. Se caracterizaron las muestras extruidas antes y después del tratamiento térmico, determinando su encogimiento, densidad, densidad aparente y porosidad aparente. Se determinó la temperatura óptima de cocción en 1550ºC.
Se empleó el análisis de fase cuantitativa de rayos X para establecer la composición de fases (razón entre zirconio monolítico y zirconio tetragonal) y para calcular un valor promedio (estimado espacialmente) para la densidad verdadera del nanocompuesto preparado luego de la cocción, la cual fue de 5,45 g cm-3. Para muestras sinterizadas de forma óptima, la densidad fue aproximadamente de 5,06 g cm-3. La porosidad total luego del sinterizado fue de aproximadamente 6,8%.
Este documento fue preparado por Willi Pabst, Jiří Havrda, Eva Gregorová y Barbora Krčmová (Department of Glass and Ceramics, Institute of Chemical Technology Prague, Praga, República Checa) para la revista Ceramics – Silikáty (Vol. 44, No 2, 2000, 41-47), publicación del Institute of Chemical Technology Prague que difunde artículos relacionados con la composición, estructura y microestructura, procesamiento, propiedades y aplicaciones de un amplio intervalo de materiales no metálicos inorgánicos.
Gelcast forming of non-oxide ceramics with reactive surfaces
Formado de colada en gel de cerámicas sin óxidos con superficies reactivas
El carburo de boro (B4C) es un material cerámico tipo no óxido importante con una gran variedad de aplicaciones gracias a sus propiedades, que incluyen su alta dureza (segunda después del diamante) y su baja densidad (solamente 2,5 g/cm3).
La producción de partes con este material comienza normalmente con la fabricación de preformas “verdes” por métodos convencionales, tales como el prensado a troquel (die pressing) o la colada en barbotina (slip casting), ambos limitados a formas relativamente simples. La colada en gel (gelcasting) es un proceso de modelado en el cual se cuela una barbotina de polvo cerámico o metálico en una solución de monómeros orgánicos en un molde y se gela para obtener preformas “verdes” fuertes y maquinables de formas simples y complejas.
Este estudio describe el desarrollo de técnicas de colada en gel para fabricar preformas “verdes” de B4C y Si (a partir de sintered reaction-bonded silicon nitride o SRBSN). Ya que el B4C y el Si reaccionan con el agua, se desarrollaron nuevos métodos para permitir un modelado de colada en gel estable.
Este documento fue preparado por J.O. Kiggans, T.N. Tiegs, F.C. Montgomery (Oak Ridge National Laboratory ORNL, Oak Ridge, TN, Estados Unidos), M.S. Morrow (Lockheed Martin Energy Systems, Oak Ridge, TN, Estados Unidos), B. Mikijelj (Ceradyne, Inc., Costa Messa, CA, Estados Unidos) y A.W. Suman (Eaton Co., Southfield, MI, Estados Unidos). Se encuentra alojado en el sitio web del ORNL.
