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SINTERIZACIÓN NO CONVENCIONAL DE CERÁMICAS: DE CALENTAMIENTOS RÁPIDOS A ECO-FRIENDLY

SEMINARIOS INTERNACIONALES DE FRONTERAS DE LA CIENCIA DE MATERIALES

Miércoles, 18/04/2018, 13:00 h

Mª DOLORES SALVADOR MOYA Y AMPARO BORRELL

Grupo de Investigación Materiales Cerámicos y Composites
Universitat Politècnica de València, España

En un intento de optimizar los recursos energéticos en los procesos industriales, se están desarrollando nuevas tecnologías de calentamiento no-convencional para materiales cerámicos avanzados.

Las técnicas de calentamiento convencional donde el calor es transferido a través de los mecanismos de conducción, radiación y convección, presentan largos tiempos de procesado y elevadas temperaturas favoreciendo un crecimiento exagerado de grano. Este calentamiento supone para la industria un gran consumo energético y unos costes económicos muy elevados. Una alternativa son los métodos de sinterización no-convencionales, como el Spark
Plasma Sintering, Flash Sintering y Microondas, donde los mecanismos de transferencia de calor son completamente diferentes y, por lo tanto, los materiales alcanzan unas propiedades finales revolucionarias.

La sinterización por medio de la tecnología de microondas aporta muchas ventajas, ya que se trata de un proceso totalmente diferente a cualquier otro: reducción de tiempos y costes económicos de producción, beneficios medioambientales (procesos eco-friendly) y flexibilidad del procesado. Es una técnica rápida no-convencional, donde
los materiales absorben energía electromagnética y la transforman en calor. Por lo tanto, las microondas se presentan como una clara alternativa frente a otros métodos de calentamiento.

Actualmente, en el grupo de investigación, se está estudiado los diferentes mecanismos de transferencia de calor, la sinterabilidad y la interacción de las microondas con diferentes materiales cerámicos avanzados. Por un lado, se han obtenido materiales cerámicos para el sector biomédico con unas prestaciones mecánicas superiores (3Y-TZP, Al2O3-ZrO2, ZrO2-Nb2O5), materiales cerámicos basados en aluminosilicato de litio (LAS) con coeficientes de dilatación térmica controlados y muy ajustados, materiales magnéticos como las ferritas y piezoeléctricos como los KNN y KNLNTS con funcionalidades excepcionales.