Influencia de los parámetros de intercambio iónico de un solo lado en vitrocerámicas LZS y LZSA sinterizadas

Durante el procesamiento/uso de vidrios y vitrocerámicas se generan defectos que comprometen su resistencia mecánica y un método utilizado para promover mayor resistencia es el intercambio iónico. Un ion (generalmente alcalino con radio iónico mayor) de una fuente externa (generalmente una sal) reemplaza la posición con otro ion alcalino (con radio iónico menor) del material. Esta sustitución iónica produce un esfuerzo de compresión residual en la superficie del material y esto promueve aumento de la resistencia mecánica. En este contexto, vitrocerámicas sinterizadas de los sistemas Li2O – Zr2O – SiO2 (LZS) y Li2O – Zr2O – SiO2 – Al2O3 (LZSA) fueron sometidas a intercambio iónico mediante el método de la pasta de sal utilizando diferentes relaciones sodio-litio, temperaturas de 100°C por debajo de las temperaturas de transición vítrea de los vidrios parentales y tiempos de 60 a 600 min. La pequeña cantidad de sodio obtenida después del tratamiento químico (0,30 – 0,80%) en la capa de intercambio verificada en vitrocerámicas LZS (hasta 900 μm) resultó en tensiones superficiales con aumento de 14% de resistencia mecánica. El contenido de sodio presentado en las vitrocerámicas LZSA (0,40 – 0,70%) se distribuyó en una capa de intercambio excesiva (hasta 2.000 μm) que resultó en disminución del 42% en la resistencia mecánica. Los dos sistemas vitrocerámicos estudiados presentan aumento del módulo de Weibull.
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