AGLOMERACIÓN Y SINTERIZACIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE 3-YSZ PARA SU USO COMO MATERIA PRIMA EN RECUBRIMIENTOS POR PROYECCIÓN TÉRMICA

Abstract

El presente trabajo muestra el proceso de aglomeración de nanopartículas de circona estabilizada con itria 3% molar (3-YSZ) para su uso potencial como materia prima en recubrimientos por proyección térmica, empleando tres aglutinantes acuosos: i) PVA 2,3 % en peso (alcohol polivinílico de tipo comercial), ii) PVA 3 % en peso (grado reactivo, 99+% hidrolizado) y iii) Maltodextrina 37 % en peso (grado farmacéutico) mediante el proceso de peletización en tambor rotatorio y su posterior sinterización mediante la técnica de proyección térmica por llama oxiacetilénica. Las soluciones acuosas fueron preparadas teniendo en cuenta una viscosidad de 20cSt y la humectabilidad para cada ligante se determinó a partir del ángulo de contacto entre cada uno de los aglomerantes acuosos y un pellet de 10 mm de diámetro y 6 mm de espesor fabricado a partir de nanopartículas compactadas. El rendimiento del proceso de aglomeración se estableció a partir del porcentaje de gránulos con tamaño de partícula entre 25 µm y 75 µm (correspondiente a la fracción de tamiz -200 +500), respecto a las nanopartículas alimentadas al aglomerador. Los resultados indican que el rendimiento obtenido por la granulación utilizando como aglutinante la solución de maltodextrina al 37 % en peso es ligeramente inferior a los obtenidos para las dos soluciones de PVA. No obstante, los rendimientos obtenidos por las granulaciones realizadas con las soluciones acuosas de PVA siguen siendo bajos, por lo que es necesario aumentar el rendimiento del proceso de aglomeración con estos aglomerantes. Teniendo en cuenta los resultados de la aglomeración, se sinterizaron los aglomerados obtenidos a partir de PVA comercial con un tamaño menor a 25µm haciendo uso de una llama neutra y oxidante. Los resultados indican que la llama neutra permite la sinterización de los aglomerados mas no la esferoidización a diferencia de la llama oxidante.