obtención de un material ceramico






UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN


FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS


ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES


CURSO: LABORATORIOS DE INGENIERIA DE MATERIALES CERAMICOS I
DOCENTE: INGENIERO LUIS A. LAZO ALARCON
NOMBRES Y APELLIDOS: ANNJEANET CANAHUA SOSA

TITULO DEL TEMA:
OBTENCIÓN DE UN MATERIAL CERÁMICO POR SINTERIZADO DE UNA MEZCLA DE TiB2/Al2O3-TiGRUPO: C
DIA:JUEVES
HORA:15:30-17:00

INDICE




1 Introducción
1.1 Antecedentes Generales
Motivación
1.2 Objetivos
2 Antecedentes
2.1 Alúmina
2.2 Diboruro de titanio
2.3 Síntesis por combustión
2.3.1 Clasificación de síntesis por combustión
2.3.2 Parámetros de VCS
2.3.3 Porosidad resultante de la síntesis por combustión
2.3.4 Densificación resultante de lasíntesis por combustión
2.3.5 Temperatura adiabática por síntesis por combustión
2.3.6 Reacciones químicas Involucradas en la SC
2.3.7 XRD de TiB2 producto de SC
3 Metodología Experimental
3.1 Etapas
3.1.1 Obtención de polvos
3.1.2 Sinterización
3.1.3 Evaluación
3.2.1 Deshidratación y Secado de polvos
3.2.2 Mezcla de polvos
3.2.3 Compactación en frío de la mezcla
3.2.4Síntesis por combustión
3.2.5 Caracterización de materiales
3.3 Composición de la mezcla para VCS
3.4 Composición de la mezcla para sinterización
4 Resultados experimentales
4.1 Obtención de polvos de TiB2/Al2O3
4.1.1 Factibilidad termodinámica de la combustión
4.1.2 Síntesis de TiB2 a partir de Ti y B elementales
4.1.3 Mecanismo de la reacción de síntesis
4.1.4 Resultadosde la combustión
4.1.5 Pérdidas de masa en la combustión volumétrica
4.1.6 Efectos de la presión de compactación
4.1.7 Molienda
4.2 Sinterización
4.3 Caracterización
4.3.1 Fases presentes
4.3.2 Microestructura
4.3.3 Porosidad
4.3.4 Medición de microdureza
4.3.5 Ensayo de desgaste abrasivo




5 Discusión de resultados
5.1 Obtención de polvos de TiB2/Al2O3
5.1.1Caracterización termodinámica de VCS
5.1.2 Reacción de síntesis por combustión
5.1.3 Boratos utilizados
5.2 Proceso de sinterización
5.3 Caracterización de los materiales
5.3.1 Fases presentes
5.3.2 Ensayo de microdureza
5.3.3 Ensayo de desgaste
5.3.4 Discusión de microestructuras
6 Conclusiones y recomendaciones
6.1 Conclusiones
6.2 Recomendaciones
Bibliografía1 Introducción

1.1 Antecedentes Generales


Los materiales cerámicos presentan propiedades interesantes como alta dureza, buena resistencia al desgaste y a la corrosión, pero su fragilidad limita su uso para aplicaciones de grandes esfuerzos. El avance en incrementar su resistencia posibilita usar cerámicos en aplicacionesseveras como, por ejemplo en herramientas de corte.

Uno de los materiales cerámicos tradicionalmente utilizados ingenierilmente es la alúmina (Al2O3), pero limitada por su baja resistencia a la fractura y poca resistencia al choque térmico. Otro material cerámico que recientemente ha adquirido gran importancia es el diboruro de Titanio (TiB2) que exhibe interesantes propiedades: baja densidad,alta dureza, alto punto de fusión, alto módulo elástico [1], alta conductividad eléctrica y resistencia a ácidos y metales fundidos [2], resistencia a la oxidación [3] y resistencia al impacto.

El proceso tradicional para crear el material compuesto de TiB2/Al2O3 implica alto uso de energía y tiempo. Los cerámicos se sintetizan de manera independiente previo a la preparación del compuesto. Unnuevo proceso denominado síntesis por combustión (SC) se ha usado para sintetizar el material en una sola etapa y con ahorro considerable de tiempo y energía.

La síntesis por combustión (SC) es un método relativamente nuevo, simple y que requiere poca energía [16]. Debido a lo anterior ha atraído la atención como alternativa a los procesos que requieren largos calentamientos. La SC...