Propiedades mecánicas y coeficiente de dilatación térmica de la β-eucriptita sinterizada por la técnica de microondas

Abstract

Microwave non-conventional sintering technique allows obtaining fully dense glass-free β-eucryptite bulk material (∼99 %). A considerable difference in the densification, microstructure, coefficient of thermal expansion behaviour and mechanical properties, between conventional and non-conventional sintered specimens was observed. The hardness and Young’s modulus values obtained by microwaves at 1200 °C-5min have been relatively high, 6.8 GPa and 101 GPa, respectively, compared to conventional sintering (3.9 GPa and 58 GPa, respectively). Very low thermal expansion materials have been obtained in a wide temperature range including cryogenic temperatures (from -150 ºC to 150 ºC). The high heating rate along with the lower energy consumption makes microwave technique a clear alternative to other types of sintering methods.La técnica de sinterización no convencional de microondas permite obtener materiales de β-eucriptita en estado sólido cristalino con densidades cercanas a la teórica (∼99 %). Se ha observado una diferencia considerable en estos materiales respecto a la técnica convencional en términos de densificación, microestructura, coeficiente de expansión térmica y propiedades mecánicas. Los valores de dureza y módulo de Young obtenidos mediante sinterización por microondas a 1200 ºC-5 min han sido relativamente altos, 6.8 GPa y 101 GPa, respectivamente, en comparación con el material obtenido mediante horno convencional (3.9 GPa y 58 GPa, respectivamente). Los datos dilatométricos obtenidos, incluyendo el intervalo de temperatura criogénica (-150 ºC a +150 ºC), muestran un coeficiente de expansión térmica controlado y negativo en todo el rango de temperaturas. La combinación de un calentamiento rápido junto con la reducción drástica en el tiempo de ciclo y el ahorro energético, hace que la técnica de microondas sean una clara alternativa a otro tipo de calentamientos

Keywords

• Microwave
• Sintering
• Mechanical properties
• Thermal expansion
• β-eucryptite
• Microondas
• Sinterización
• Propiedades mecánicas
• Expansión térmica
• β-eucriptita