Efecto del método de síntesis sobre las propiedades mecánicas del óxido de circonio

Abstract

El óxido de circonio (ZrO2), conocido como circonia, es actualmente un material de gran interés industrial y comercial. Por su elevada dureza, se utiliza en mezclas con otros compuestos para mejorar propiedades mecánicas de algunos materiales. Por su alto punto de fusión (2650ºC) se considera óptimo para la fabricación de crisoles comúnmente usados en fundición, adicionalmente por sus características de biocompatibilidad y resistencia al desgaste, se usa para fabricar prótesis de cadera y rodilla. En este trabajo se sintetizó óxido de circonio, estabilizado con óxido de itrio o calcio, por dos (2) métodos químicos: precipitación controlada y precursor polimérico (Pechini). Se determinó el efecto del método de síntesis y las condiciones del procesamiento cerámico sobre las propiedades mecánicas de piezas sinterizadas, conformadas con esta materia prima. Para conocer las fases cristalinas presentes en la muestras se usó difracción de rayos X, DRX. Con el fin de determinar los grupos funcionales que existen en el sólido se empleó espectroscopia infrarroja (FT-IR), y para determinar la morfología y el tamaño de la partícula se usó microscopia electrónica de transmisión (MET) y de barrido (MEB). Los polvos cerámicos se prensaron y luego se sometieron a diferentes tratamientos térmicos con el fin de determinar las mejores condiciones para la densificación de las piezas cerámicas. Además, las muestras sinterizadas se caracterizaron dando especial atención a su microestructura y a sus propiedades mecánicas, determinando los valores de la dureza Vickers, mediante la prueba de microdureza Vickers y se determinó el efecto del método de síntesis sobre las propiedades mecánicas de piezas cerámicas sinterizadas.