El procesado de polvos cerámicos manoparticulados

• Autores: Pedro Durán Martín
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 38, Nº. 5, 1999, págs. 403-415
• Idioma: español
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    Los materiales cerámicos nanofásicos, caracterizados por un tamaño de grano ultrafino (< 100 nm), han despertado un gran interés en los últimos años debido a sus inusuales propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y magnéticas. Los polvos cerámicos nanoparticulados pueden prepararse mediante el uso de diversas rutas químicas como sol-gel, coprecipitación, hidrotermal, etc., y rutas termofísicas como condensación en fase vapor, ablación láser, evaporación por bombardeo electrónico, etc. El autor cree que para la producción de grandes cantidades de polvos nanoparticulados con uno o varios componentes, las rutas de síntesis químicas sol-gel y/o gel-precipitación son las más adecuadas y, sobre esta base, se analizan las características más relevantes de los polvos nanoparticulados de Y-TZP así preparados, como tamaño de partícula y de aglomerados de los polvos calcinados, su morfología y comportamiento en la compactación, estructura de los compactos y su comportamiento mediante densificación convencional que conducen a la obtención de materiales densos (> 99% densidad teórica), reteniendo el tamaño de grano dentro de la escala nanométrica. Después de hacer una breve revisión de algunas técnicas no convencionales como sinterización activada mediante plasma, forjado en caliente o prensado isostático en caliente, para la producción de materiales cerámicos densos y nanoestructurados, el autor concluye dando un resumen de las características que deben reunir los polvos cerámicos nanoparticulados para la fabricación de materiales cerámicos completamente densos y nanoestructurados de Y-TZP mediante sinterización convencional.

  • English

    Nanophase materials, characterized by an ultra fine grain size (< 100 nm) have created a high interest in the last years owing to their unusual mechanical, electrical, optical and magnetic properties. The nanoparticulate ceramic powders can be prepared using several chemical synthesis routes as for example, sol-gel, gel-precipitation, hydrothermal, etc, and other thermophisics ones as gas phase condensation, laser ablation, electron beam evaporation, etc. The author believes that for the production of sufficient quantities of nanocrystalline ceramic powders chemical synthesis routes as sol-gel and/or gel-precipitation are the most adequate and, on that basis, the characteristics of the as prepared Y-TZP nanocrystalline powders, as particle and agglomerate sizes, morphology and compaction behaviour, green compacts structure, and conventional densification behaviour leading to achieve almost fully dense (>99% theoretical) ceramics with a grain size within the nanoscale, are evaluated. After reviewing briefly some no conventional techniques as plasma activated sintering, hot pressing, sinter-forging, etc, for processing nanocrystalline powders into nanostructured ceramics, a summary of the best nanocrystalline Y-TZP ceramic powder characteristics required to achieve nanostructured materials making use of traditional pressureless sintering is given.