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