Procesos de unión y estudio de interfaces en Si3N4 y ZrO2

Abstract

Esta memoria se ha centrado en la obtención de uniones en dos tipos de materiales cerámicos alto interés tecnológico, como son el nitruro de silicio y el óxido de circonio. El trabajo desarrollado en esta tesis ha consistido, principalmente, en el estudio y caracterización de las interfaces metaVcerámica generadas tras el proceso de unión en estos materiales consigo mismos, o bien con piezas metálicas. En el' caso del ShN4 se utilizó acero inoxidable como lámina de unión. Por otro lado, el óxido de circonio se unió utilizando tanto láminas como polvos de níquel, y también materiales gradientes de Zr02/Ni procesados a partir de suspensiones de polvos. Una parte importante del trabajo ha consistido en desarrollar el método experimental para conseguIr unciones consistentes, que permitiesen la posterior manipulación y estudio, así como poder determinar la resistencia mecánica de estas uniones, con un criterio meramente comparativo. En cualquier caso, se necesitó un cuidado exquisito del estado de las superficies y de la atmósfera de trabajo, pues esto determinaba la reproducibilidad de los resultados posteriores. De los dos sistemas estudiados, el Si3NJacero inoxidable destacó por su alta reactividad, mientras que el sistema Zr02/Ni presentaba mayor inercia, y solo se consiguió una mayor actividad interfacial mediante la utilización de polvos, y por 10 tanto aumentando la energía superficial. En el caso de las intercaras Si3NJ acero, se pueden destacar la identificación de una fase no observada en estudios previos y la pequeña concentración de elementos minoritarios en el acero como resultados novedosos, mientras que en el caso de las uniones Zr02/Ni la obtención de capas FGM como interlámina es por si mima significativa, también se debe enfatizar el papel jugado por el número de capas y el tipo de componentes finales en las tensiones residuales desarrolladas, y por tanto, la estabilidad de la estructura.