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TAZ-PFC-2012-580

Influencia de los tratamientos térmicos en el procesado de materiales compuestos cerámicos

Hortal Belsué, Guillermo Miguel
Mora Alfonso, Mario (dir.) ; Tomás Gimeno, María (dir.)

Universidad de Zaragoza, Escuela de Ingeniería y Arquitectura, 2012
Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos department, Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica area

Ingeniero Técnico Industrial (Esp. Química Industrial)

Abstract: El objetivo del presente Proyecto Fin de Carrera es el estudio de la influencia de los tratamientos térmicos de sinterización sobre las propiedades de los materiales compuestos cerámicos de sílice reforzados con fibras de tipo óxido. En la primera parte se describe el procedimiento seguido para la fabricación del material compuesto que consiste en la preparación de una suspensión estable con la que posteriormente se impregnan las fibras de tipo manta. La consolidación del material se lleva a cabo bajo presión y a la vez tiene lugar una etapa de secado a temperatura controlada donde se elimina la mayor parte del agua que contiene el material. Se ha trabajado con suspensiones con un contenido del 41 % en volumen de SiO2 en silicasol, con la adición de 1,5 % de Duramax D3005, a pH 9,2 y molidas durante una hora a 500 rpm en un molino planetario de bolas. Las placas de material compuesto fabricadas contienen dos capas de fibras de silicatos de alcalinotérreos apiladas, con un espesor de 13 mm y de densidad 96 kg/cm3, de dimensiones 10x10 cm2. Una vez fabricado el material compuesto, se analiza su microestructura con un microscopio electrónico de barrido y se somete a tratamientos térmicos de sinterización con el fin de compactarlo y densificarlo. Éstos se han realizado a 900, 800, 700 y 600 ºC durante 2, 6 y 12 horas, con una rampa de subida y de bajada en todos los casos de 5 ºC/min. En la segunda parte del proyecto, se recogen los datos obtenidos en el estudio de la influencia de la temperatura y del tiempo de permanencia a dicha temperatura en las propiedades de los composites. Para ello, se han realizado medidas de densidad y ensayos de flexión de las piezas sinterizadas. Con el objeto de ayudar a explicar el comportamiento de estos composites se ha utilizado como referencia un material homogéneo fabricado a nivel industrial, denominado ZIRCAR. Los resultados obtenidos indican que la realización de tratamientos térmicos de sinterización en el rango de temperaturas de 600 a 900 ºC con permanencias entre 2 y 12 horas no supone ninguna variación en la densidad del material procesado. Sin embargo, estos tratamientos si ejercen efectos significativos en cuanto a las propiedades finales del material, siendo más acusado sobre el material ZIRCAR comercial, lo que indica que el proceso de fabricación propio debe mejorarse y optimizarse para conseguir las propiedades deseadas.


Free keyword(s): composites ; materiales compuestos cerámicos ; tratamientos térmicos ; sinterización ; fibra
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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 Record created 2012-09-03, last modified 2013-05-21


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