Download ceramicos nanocristalinos

CERAMICOS
NANOCRISTALINOS
INTEGRANTES: Geraldine Gonzalez
Arturo Letelier
Juan Pablo Queupil
Boris Torres


LOS MATERIALES
NANOCRISTALINOS
El Aleado Mecánico:

Es la formación de aleaciones mediante el uso de
fuerzas externas

Nanometro : una mil millonesima de
metro


NANOCERAMICOS LA SOLUCION
DEL SIGLO XXI
Los componentes ceramicos son tipicamente
recistentes a las altas temperaturas y a la
corrocion , pero quebradizos y fragiles
 Los nanoceramicos son fabricados con
particulas cuyos diametros son menores a 100
nm

POLVOS CERAMICOS

OBTENCION
Molido Fino Del Material
Precipitados Químicamente de Soluciones o
Condensados gaseosos
Gran area de superficie de la partïcula total
Se Agrupan Irregularmente
Dificil formar solidos homogeneos
Aplicacion de dispersantes






FABRICACION

Fabricación y procesamiento de los
ceramicos nanocristalinos por
aleaciones mecánicas
1.
Dispersores
Mezclado
Secado
Sinterización
2.
3.
4.


Metodos de Aleación mecánica y
molienda reactiva, para la obtencion de
polvos nanocristalinos
Al2O3
 SiC
 TiN
 2Ti + N2  2TiN
POLVO NANOCRISTALINO
CERÁMICAS SINTERIZADAS
NANOCRISTALINAS
APLICACIONES
– Sensores de gas para los sistemas de escape
de los automóviles

Varias capas delgadas sensibles a distintos gases
– Chip’s de computadores de nueva
generación


Reducen el tamaño de estos permitiendo mayores
velocidades
Interconexiones más durables
– Catalizadores para reaccionar con gases
nocivos

Reaccionar con monóxido de carbono y oxido de
nitrógeno
– Catalizadores para reaccionar con gases
nocivos

Reaccionar con monóxido de carbono y oxido de
nitrógeno
– Sensores de diversos tipos (detectores de
hielo, sensor de funcionamiento del motor
del automóvil)


Un cambio en el ambiente se manifiesta por las
características químicas, físicas o mecánicas del
sensor
La proporción y magnitud de la reacción del
sensor son fuertemente aumentado con la
disminución del tamaño de grano
– Bujías de automóvil
 Bujías mas duraderas, resistentes al uso lo que
implica un mejor funcionamiento del motor.
– Recubrimiento de cilindros (Zirconia,
Alúmina)





Se obtiene una mayor retención del calor que da
lugar a una mejor combustión
Componentes aeroespaciales
Componentes mas fuertes, resistentes y
duraderos
Pueden trabajar a mayores temperaturas
Implantes médicos



Válvulas de Corazón e implantes ortopédicos
SiC para válvulas debido a su bajo peso,
resistencia al desgaste y corrosión
En implantes ortopédicos reemplazan a
aleaciones de titanio con acero inoxidable. Son
porosos, bio-compatibles resistentes al uso y
corrosión
INVESTIGACIONES

Sistemas ZrO2-3% mol de Y2O3
 Superplasticidad
 Capas de barrera termal
 Cerámica de alta dureza a la fractura
SUPERPLASTICIDAD
- Tamaño de grano adecuado => deformarse sin
romperse
CAPAS DE BARRERA
TERMAL
- Zirconia nanocristalina
- Influencia de dopantes (% mol de Y2O3)
Conclusión:
Dopaje es más importante que el tamaño de
grano
CAPAS DE BARRERA
TERMAL
CERÁMICA DE ALTA
DUREZA
- Equilibrio correcto ente nivel de dopado y
tamaño de grano
=> dureza a la fractura de 17 MPa
Otro efecto:
- Capacidad de transformarse desde estructura
tetragonal a monoclínica
CERÁMICA DE ALTA
DUREZA
Interfaces en los nanocerámicos
y Técnicas cerámicas
• Aplicaciones:Ti(C,N); TiN ; (Ti, Al)N/TiN; (WC/C)
• Investigaciones Microquímicas y Cristalográficas.
Ej: TEM (Técnica de microscopia electrónica de
transmisión
• Materiales revestidos
Materiales Inorgánicos molidos
• Proceso de molienda
Capa fina de sol-gel por medio de
tratamiento láser
•Uso de cuarzo como substrato
A) Sección transversal , calor medio entrando. B) calor alto
entrando
• Medidas de la identificación de la tensión fase
Multicapas con tratamientos láser
Capa secada de sílice sol-gel en acero .a)grietas gruesas de 650nm , c)grietas
finas de 300nm.
Estudio de capas de TiN PVD
A) orientación de 1 grado
b) orientación de 2 grados
• Factor de anisotropía del TiN
•Nanosangración
Conclusiones
FIN