Caracterización de cerámicas circona-carburo de silicio procesadas por Spark Plasma Sintering
[ES] En el presente trabajo fin de máster se pretende abordar el desarrollo de materiales compuestos cerámicos empleados en el sector aeroespacial que actúen como barreras térmicas en turbinas de gas. Los requerimientos de estos materiales son severos, ya que han de resistir altas temperaturas en am...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/163489 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/163489 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Circona estabilizada SiC SPS Microestructura Propiedades mecánicas Scratch Sinterización no-convencional Circona estabilitzada Propietats mecàniques Escratx Stabilised zirconia Microstructure Mechanical properties CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA Máster Universitario en Ingeniería Industrial-Màster Universitari en Enginyeria Industrial |
| Sumario: | [ES] En el presente trabajo fin de máster se pretende abordar el desarrollo de materiales compuestos cerámicos empleados en el sector aeroespacial que actúen como barreras térmicas en turbinas de gas. Los requerimientos de estos materiales son severos, ya que han de resistir altas temperaturas en ambientes abrasivos protegiendo los álabes metálicos. Para ello se han empleado composites de cerámicas base ZrO2 reforzadas con diferentes proporciones de SiC y procesadas mediante Spark Plasma Sintering (SPS). Como matriz del composite se empleó circona tetragonal dopada con un 4% mol de itria (4YTZP), un material ampliamente estudiado por su baja conductividad térmica, alta tenacidad, alta dureza y alto coeficiente de expansión térmica. Como refuerzo se seleccionó carburo de silicio (SiC) por sus buenas propiedades mecánicas y su capacidad de inhibición en la propagación de las grietas, aumentando así su tenacidad. Los diferentes composites 4YTZP-SiC obtenidos se han sinterizado en vacío por la técnica noconvencional de Spark Plasma Sintering a diferentes temperaturas (1300, 1350 y 1400 °C), con una presión uniaxial de 80 MPa, una rampa de calentamiento de 100 °C/min y una estancia 5 min. Una vez obtenidos los composites, se han caracterizado mediante difracción de rayos X. Se ha estudiado su microestructura mediante técnicas de FESEM y se han analizado sus propiedades mecánicas mediante microdureza y tenacidad. Por último, para estudiar el comportamiento de estos materiales en ambientes abrasivos, se han realizado ensayos de rayados en los que se ha variado la carga y la profundidad de penetración. |
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