Porosidad y módulo de elasticidad de cerámicos porosos obtenidos a partir de t-ZrO<SUB>2</SUB> y almidón

Abstract

El objetivo de este estudio es evaluar el módulo de elasticidad (E) de cerámicos de zirconia producidos por el método de colada en moldes de yeso usando almidón como agente formador de poros y determinar su relación con la porosidad y microestructura. Se utilizó (Y2O3)0,03(ZrO2)0,97 estabilizada en fase tetragonal. Se utilizaron suspensiones acuosas (50 % vol.) de zirconia pura y de mezclas de zirconia-almidón con diferentes composiciones para obtener una fracción en volumen de almidón variable entre 0,05 y 0,50 y de esta manera preparar piezas de diferente porosidad, se compararon también almidones de maíz y papa. La sinterización de las piezas de zirconia pura se llevó a cabo entre 1000-1500 ºC-2h y las producidas con almidón a 1500ºC. Se determinó la influencia del contenido y variedad de almidón en la porosidad total (fracción en volumen de poros), la relación entre porosidad abierta a total, la distribución de tamaño y morfología de los poros. La microestructura representativa del cerámico poroso producido por este método consiste de poros casi esféricos distribuidos en la matriz densa del cerámico. La porosidad de las piezas procesadas con almidón de maíz varió entre 0,06 y 0,46. Se determinó la variación de E con el grado de sinterización de la zirconia pura, y con el volumen de poros de los cerámicos preparados con almidón. Se observó que los poros esféricos originados por el almidón proporcionan un modulo E mayor que el respectivo de la zirconia parcialmente sinterizada Las curvas experimentales E vs. Porosidad se ajustaron con los modelos usuales basados en diferentes expresiones según el volumen y morfología de los poros. Se discute la validez de predicciones teóricas de las diferentes expresiones. El mejor ajuste se obtuvo con una ecuación exponencial.