Última modificación: 01-08-2016
Resumen
La zirconia estabilizada con ytria en su forma cúbica posee una alta conductividad iónica de oxígeno y estabilidad química en un amplio intervalo de temperatura y presión parcial de oxígeno. Por lo tanto es apropiada para aplicaciones tales como sensores de oxígeno, celdas de combustible de óxido sólido, etc1.
La sinterización en dos pasos (SDP) desarrollada por Chen y Wang2 es una técnica que permite obtener un material cerámico completamente denso con bajo crecimiento de grano. El proceso consiste en sinterizar primero a una temperatura alta (T1) donde se activa el mecanismo de difusión del borde de grano mientras se suprime la movilidad del borde de grano3 (responsable del crecimiento de grano). Seguido de un rápido enfriamiento a una temperatura inferior (T2) en la que se mantiene 20 horas. Actualmente esta técnica no está modelada y las mejores condiciones de sinterización en dos pasos se encuentran empíricamente.
La zirconia cúbica presenta un crecimiento de grano que puede llegar fácilmente al 500% de su tamaño inicial, a costa de un decrecimiento en sus propiedades mecánicas1.
En este trabajo se estudia el efecto de diferentes condiciones de sinterización en dos pasos sobre materiales de zirconia cúbica comercial dopada con 8 moles % de ytria nanoestructurada (8YZ) y se compara con la sinterización normal.
Se procesaron probetas mediante prensado uniaxial a 50 MPa. El sinterizado de los mismos se llevó a cabo de manera convencional en un rango de 1200-1500°C. Además se utilizaron 5 pares diferentes de temperaturas T1 y T2 en la técnica de sinterización en dos pasos con el fin de evaluar el efecto en la evolución de la densidad, la porosidad y la dureza Vickers. Asimismo se estudió el efecto de la SDP en el crecimiento de grano por observación microestructural de las muestras.