Propiedades mecánicas y coeficiente de dilatación térmica de la β-eucriptita sinterizada por la técnica de microondas

Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio

García-Moreno, O.¹  Peñaranda-Foix, F. L.²  Catalá-Civera, J. M.²  Benavente, R.³  Salvador, M. D.³  Borrell, A.³ 

[1] Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN) (CSIC-UO-PA). España;Instituto de Aplicaciones de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones Avanzadas (ITACA), Universitat Politècnica de València. España;Instituto de Tecnología de Materiales (ITM), Universitat Politècnica de València. España;

关键词: Microwave;    Sintering;    Mechanical properties;    Thermal expansion;    β-eucryptite;    Microondas;    Sinterización;    Propiedades mecánicas;    Expansión térmica;    β-eucriptita;   

DOI  :  10.3989/cyv.172014

来源: DOAJ

【 摘 要 】

Microwave non-conventional sintering technique allows obtaining fully dense glass-free β-eucryptite bulk material (∼99 %). A considerable difference in the densification, microstructure, coefficient of thermal expansion behaviour and mechanical properties, between conventional and non-conventional sintered specimens was observed. The hardness and Young’s modulus values obtained by microwaves at 1200 °C-5min have been relatively high, 6.8 GPa and 101 GPa, respectively, compared to conventional sintering (3.9 GPa and 58 GPa, respectively). Very low thermal expansion materials have been obtained in a wide temperature range including cryogenic temperatures (from -150 ºC to 150 ºC). The high heating rate along with the lower energy consumption makes microwave technique a clear alternative to other types of sintering methods.

La técnica de sinterización no convencional de microondas permite obtener materiales de β-eucriptita en estado sólido cristalino con densidades cercanas a la teórica (∼99 %). Se ha observado una diferencia considerable en estos materiales respecto a la técnica convencional en términos de densificación, microestructura, coeficiente de expansión térmica y propiedades mecánicas. Los valores de dureza y módulo de Young obtenidos mediante sinterización por microondas a 1200 ºC-5 min han sido relativamente altos, 6.8 GPa y 101 GPa, respectivamente, en comparación con el material obtenido mediante horno convencional (3.9 GPa y 58 GPa, respectivamente). Los datos dilatométricos obtenidos, incluyendo el intervalo de temperatura criogénica (-150 ºC a +150 ºC), muestran un coeficiente de expansión térmica controlado y negativo en todo el rango de temperaturas. La combinación de un calentamiento rápido junto con la reducción drástica en el tiempo de ciclo y el ahorro energético, hace que la técnica de microondas sean una clara alternativa a otro tipo de calentamientos

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