Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
de las fases cristalinas presentes en particular de la Zirconia. Siguiendo las expresiones a continuación
(Z=%p/p de m-ZrO2):
= 0 . 17855 + 0.
0163.
Z
(7)
K IC
γ = 6 . 1634 + 0.
310.
Z
(8)
NBT
4. CONCLUSIONES
Se han procesado compositos de Mullita-Zirconia Zircón con diferentes microestructuras a partir de
mezclas binarias de polvos de Zircón y Mullita Zirconia. Como era de esperar para la sinterización directa
en todos los casos la dimensión de la microestructura fue del orden del diámetro medio de los materiales
de partida. El análisis por microscopía electrónica confirmó un cambio gradual en la microestructura
desde una matriz de Mullita con partículas de Zirconia y Zircón dispersas a un cerámico con Zircón como
fase continua con Mullita y Zirconia como fases discretas. La configuración microstructural fue bien
representada por las fracciones volumétricas estimadas por el método de Rietveld.
Se evaluaron las propiedades mecánicas y de fractura de los compositos. Mientras la resistencia mecánica
está relacionada con la configuración microestructural, las otras propiedades (E, KIC y γNBT) presentaron
claras correlaciones con la composición de los compositos. Materiales con iguales proporciones de las
tres fases sin una fase continua clara presentaron la mayor resistencia a la flexión (MZZ45). Este máximo
podría indicar que el contenido de Zirconia en este composito es el óptimo y que por encima de éste, la
influencia de la misma comienza a ser negativa. El Módulo de elasticidad decreció con el incremento de
la Mullita Zirconia. Además se pudo definir una regla de las fases para los compositos triples.
La tenacidad y la energía de iniciación de fractura fueron incrementadas con el mayor contenido de
Mullita Zirconia. Además este incremento fue acompañado por el aumento en la cantidad de Zirconia y la
disociación del Zircón, por la elevada temperatura de sinterización.
El aumento de la tenacidad observado en materiales con alto contenido de Zirconia pudo ser inducido por
varios mecanismos. En la presente serie de compositos las microgrietas generadas promovieron la
tenacidad de un material.
REFERENCIAS
1. H. Schneider J. Schreuer B. Hildmann, “Structure and properties of mullite—A review”; Journal
of the European Ceramic Society 28 (2008) p. 329–344.
2. R. Torrecillas, J. M. Calderon, J. S. Moya, M. J. Reece, C. K. L. Davies, C. Olagnon, G. Fantozzi,
“Suitability of mullite for high temperature applications”; Journal of the European Ceramic
Society, Volume 19, Issues 13-14, (1999), p. 2519-2527.
3. L.B. Garrido, E.F. Aglietti, “Zircon based ceramics by colloidal processing”; Ceram. Int. 5 (2001),
p. 491–499.
4. H. Zenden, H. Leistner, H. Searle, “ZrO2 Materials for applications in the Ceramic Industry”;
Interceram 39 (6) (1990) p. 33-36.
5. M. Hamidouche, N. Bouaouadja, H. Osmani, R. Torrecillias, G. Fantozzi, “Thermomechanical
behaviour of mullite–Zirconia composite”; J. Eur. Ceram. Soc. 16 (1996) p. 441–445.
6. N. Rendtorff, L. Garrido, E. Aglietti, “Mullite-Zirconia-Zircon composites: Properties and
thermal shock resistance”; Ceramics International, Volume 35, Issue 2, March 2009, p. 779-786.
7. J. Kübler, “Fracture toughness of ceramic using the SEVNB method: preliminary results”; Ceram.
Eng. Sci. Proc. 18 (1997) (4), p. 155–162.
8. H.M. Rietveld, “A profile refinement method for nuclear and magnetic structures”; Journal of
Applied Crystallography, 2 (1969) p. 65-71.
9. D.L. Bish, J.E. Post, “Quantitative mineralogical analysis using the Rietveld full-pattern fitting
method”; American Mineralogist, 78 (1993) p. 932-940.
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