Diseño microestructural de andamiajes cerámicos de SiC sinterizados por corriente eléctrica pulsada

Se han fabricado andamiajes de carburo de silicio (SiC) usando la técnica de “Robocasting”, a partir de tintas cerámicas conteniendo β-SiC y distintas cantidades de Y2O3 and Al2O3, como aditivos de sinterización. La densificación de las estructuras tridimensionales, previamente calcinadas a 600 ºC para eliminar los aditivos orgánicos, se realizó en un horno de “Spark Plasma Sintering” (SPS). Se analizó el efecto de la cantidad de aditivos de sinterización (7-20 % en peso) y del tamaño de partícula inicial del polvo de SiC (50 nm y 0.5 µm) en el procesado de las tintas, en la microestructura, la dureza y el módulo elástico de las estructuras sinterizadas. El uso de polvo nanométrico restringió significativamente la fracción máxima de sólidos alcanzable (0.32 frente a 0.44 de la tinta de SiC submicrométrico), lo que condujo a una mayor porosidad de los andamiajes en verde. Una reducción del contenido de aditivos produjo aumentos en la dureza y módulo elástico del esqueleto cerámico. El tamaño de partícula y la superficie específica del polvo de partida, el contenido en sólidos, la porosidad en verde, y cantidad de aditivos y temperatura de sinterización, fueron los parámetros esenciales para la producción de estas cerámicas celulares de SiC.

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