Síntesis y caracterización de óxido de circonio

Abstract

En las últimas décadas se ha incrementado el interés por los materiales cerámicos. Los estudios realizados ponen de manifiesto la importancia científica y tecnológica de estos materiales. Dentro de los materiales cerámicos se destacan los que presentan gran dureza y alto punto de fusión ya que estas características los hace útiles en diferentes campos de la industria como es la fabricación de refractarios, instrumentos de corte y cerámicos funcionales. Entre los materiales que cumplen estos requisitos se tienen algunos óxidos metálicos, esto es, compuestos formados entre el oxígeno y algún catión metálico, principalmente de transición (Mx/2Ox). El óxido de circonio (ZrO2), comúnmente llamado circonia, es uno de estos materiales cerámicos. La circonia presenta una dureza elevada (entre 8 y 9, superior a la alúmina que es de 7,5) en comparación a otros compuestos de su tipo. Además tiene un punto de fusión de 2650°C, superior al de la alúmina, esta la hace óptimo para la fabricación de crisoles usados en fundición. Empleando el método de precipitación controlada, se sintetizó en el laboratorio ZrO2 tomando como precursor la sal metálica ZrOCl2 8H2O. La sal se diluyó en agua y luego se le adicionó NH4OH como agente precipitante, después se filtró y secó la suspensión coloidal obtenida. El método garantiza la reproducibilidad del proceso. Por medio de técnicas de caracterización tales como espectroscopia infrarroja con transformada rápida de Fourier, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y análisis térmico se determinaron diferentes características de los polvos cerámicos obtenidos. Se observó la influencia de los procesos de redispersión con diferentes solventes sobre la morfología y el tamaño de partícula de los polvos cerámicos, al igual que el efecto que ejerce el óxido de itrio como dopante sobre la estructura cristalina de estos.