Estudio de compuestos de composición eutéctica del sistema ternario Al2O3-M2O3-ZrO2 (M=Y, Er)

Abstract

Este trabajo se ha dirigido a la fabricación y caracterización estructural, microestructural y mecánica a temperaturas elevadas de compuestos de los sistemas ternarios Al2O3-Y2O3-ZrO2 (AYZ) y Al2O3-Er2O3-ZrO2 (AEZ) con composición eutéctica. Los materiales estudiados se han fabricado por dos rutas: reacción en estado sólido y sinterización a altas temperaturas para obtener compuestos policristalinos, y por solidificación direccional mediante el método de fusión zonal asistida por láser para obtener barras eutécticas (estas muestras han sido suministradas por el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón). La primera parte del trabajo corresponde, por una parte, a la caracterización de los polvos de los óxidos precursores de partida, y tras su calcinación a temperaturas comprendidas entre 1200 y 1600 ºC. Para ello se han utilizado técnicas de difracción de rayos X, granulometría por difracción láser y microscopia electrónica de transmisión. En particular, se ha analizado cuantitativamente la evolución estructural de las fases cristalinas presentes en los materiales con la temperatura. Por otra parte, también se han analizado detalladamente las microestructuras resultantes de los materiales masivos, tanto policristales como barras eutécticas, utilizando microscopía electrónica de barrido y transmisión. Las microestructuras se han modificado con diferentes tratamientos térmicos y velocidades de crecimiento en el caso de los materiales eutécticos. La segunda parte del trabajo se ha enfocado en el estudio de los mecanismos de fractura y deformación plástica de los materiales fabricados. Para ello se han realizado a ensayos mecánicos en compresión a alta temperatura a velocidad constante y a carga constante bajo diferentes condiciones de solicitación. Las curvas de deformación se han an|