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CERAMICOSCERAMICOSNANOCRISTALINOSNANOCRISTALINOS
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
FABRICACIONFABRICACION
1. Fabricación y procesamiento de los ceramicos nanocristalinos por aleaciones mecánicas
2. Dispersores
3. Mezclado
4. Secado
5. Sinterización
Metodos de Aleación mecánica y molienda reactiva, para la obtencion de polvos nanocristalinos
Al2O3
SiCTiN2Ti + N2 2TiN
POLVO NANOCRISTALINOPOLVO NANOCRISTALINO
CERÁMICAS SINTERIZADAS CERÁMICAS SINTERIZADAS
NANOCRISTALINASNANOCRISTALINAS
APLICACIONESAPLICACIONES– 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
INVESTIGACIONESINVESTIGACIONES
Sistemas ZrO2-3% mol de Y2O3
SuperplasticidadCapas de barrera termalCerámica de alta dureza a la fractura
SUPERPLASTICIDADSUPERPLASTICIDAD
- Tamaño de grano adecuado => deformarse sin romperse
CAPAS DE BARRERA CAPAS DE BARRERA TERMALTERMAL
- Zirconia nanocristalina
- Influencia de dopantes (% mol de Y2O3)
Conclusión:
Dopaje es más importante que el tamaño de grano
CAPAS DE BARRERA CAPAS DE BARRERA TERMALTERMAL
CERÁMICA DE ALTA CERÁMICA DE ALTA DUREZADUREZA
- 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 CERÁMICA DE ALTA DUREZADUREZA
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
FINFIN
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