Estudio comparativo de la evolución de fases en polvos y películas de HfO₂- Y₂O₃

Abstract

Películas y polvos con composiciones en el sistema HfO2–Y2O3 fueron preparados por técnica de CSD (Chemical Solution Deposition). Los reactivos de partida fueron Hafnium n-Butoxide e Ytrium Acetate, que fueron disueltos en soluciones n-butanol para obtener soluciones precursoras de HfO2–2.5 mol% Y2O3, HfO2– 10 mol% Y2O3, HfO2–12 mol% Y2O3. Las películas se prepararon mediante la técnica de Dip-Coating sobre sustrato de alúmina a temperatura ambiente y atmósfera normal. Se obtuvieron polvos por evaporación del solvente a temperatura ambiente a una presión de 30 Torr y posterior calentamiento a 200 ºC. por 1 hora en atmósfera normal. Las películas fueron tratadas térmicamente a temperaturas entre 500ºC y 1300 ºC. Mediante difractometría de haz rasante GI-XRD se estudió la evolución de las fases en las películas (ensayo ex situ). En cambio, la evolución de las fases en los polvos, que se presentan durante la formación del material debido al tratamiento térmico, fue estudiado in situ mediante Difractometría de Rayos X en cámara de calentamiento desde 200ºC hasta 1200ºC. Además, mediante análisis térmico DTA se estudió la evolución térmica del material entre temperatura ambiente y 1200 ºC.

HfO2–Y2O3 powder and coatings were synthesized by Chemical Solution Deposition (CSD). The starting materials were Hafnium n-Butoxide and Ytrium Acetate and n-butanol as olvent. The solutions were precursors of powders and films with HfO2–2.5 mol% Y2O3, HfO2–10 mol% Y2O3, HfO2–12 mol% Y2O3 compositions. Films were deposited onto alumina substrates by Dip Coating technique. The powders were obtained by low vacuum solvent evaporation and drying. By means DTA-TG, in-situ High Temperature X-ray Diffraction and Grazing Incidence X-ray Diffraction the phases evolution were studied.