Fabricación y propiedades del carburo de silicio biomórfico: maderas cerámicas

• F. M. Varela Feria ^[1] ; Antonio Ramírez de Arellano López ^[1] ; Julián Martínez Fernández ^[1]
  1. [1] Universidad de Sevilla

     Universidad de Sevilla

     Sevilla, España

     
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 41, Nº. 4, 2002, págs. 377-384
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Ceramic wood: fabrication and properties of biomorphic silicon carbide
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• Resumen
  • español

    En los últimos años se ha puesto de manifiesto un considerable interés en la fabricación y optimización de materiales de microestructura biomórfica. En particular, la fabricación de cerámicas biomórficas es especialmente importante ya que éstas pueden ser utilizadas en aplicaciones estructurales a temperaturas elevadas. Los materiales objeto de esta investigación se fabrican mediante la pirólisis e infiltración de silicio fundido en preformas de madera. El resultado final es SiC con la misma microestructura que la madera precursora. La madera es un material natural compuesto que presenta una morfología porosa anisotrópica con una excelente elasticidad, resistencia y tolerancia al daño; algunas de estas propiedades se trasladarán y amplificarán al pasar a la cerámica que se elabora a partir de la misma.

    Se ha estudiado la influencia de la madera seleccionada y el proceso de fabricación en las propiedades mecánicas y microestructurales.

    Se ha podido comprobar la gran resistencia que presentan algunos de estos materiales (700 MPa a 1150ºC para cerámicas obtenidas a partir de madera de eucalipto). Se discute la relación microestructura-propiedades mecánicas y la aplicación de la teoría de materiales celulares al estudio de éstas.

  • English

    There is an increasing interest in the fabrication of materials with biomorphic microstructure. In particular, the fabrication of biomorphic ceramics would be of high interest because its high-temperature structural applications. The ceramics presented in this research were fabricated by the pyrolysis and infiltration with molten silicon of wood preforms. The final product is SiC with the same microstructure of the wood precursor. Wood is a natural composite that present an anisotropic porous microstructure with excellent elasticity, strength, and damage tolerance. Some of this properties will remain improved in the ceramic product. Biomorphic ceramics reach high strengths (700 MPa at 1150 o C for biomorphic SiC made from eucalyptus wood). The influence of the wood precursor and fabrication process in the mechanical and microstructural properties has been studied. The correlation microstructure-mechanical properties is discussed, as well as the application of the cellular theory of solids.