Síntesis y caracterización de TaC usando diferentes fuentes de calor y evaluación de sus propiedades ópticas

Yannely Carvajal Campos

Tutor: Dr. Ramón Álvaro Vargas Ortiz, Dra. Laura Guadalupe Ceballos Mendivil

Abstract

Los materiales metálicos, incluyendo las súper aleaciones, han superado su límite en las temperaturas de uso y para contrarrestar este problema es necesario el uso de materiales alternativos, como las cerámica, estas se pueden agrupar en tres grupos principales: cerámicas tradicionales, refractarias y cerámicas avanzadas o de ingeniería. Las cerámicas avanzadas generalmente poseen baja densidad, alta resistencia, alto módulo elástico, alta dureza, buena capacidad para altas temperaturas y excelente estabilidad química y ambiental. Los compuestos cerámicos de alto punto de fusión, superiores a los 3000 °C, como carburos, nitruros y boruros son la base de muchos materiales avanzados. Esta familia de materiales ha llegado a ser conocida como cerámicas de ultra alta temperatura (UHTC's). Algunos de los primeros trabajos sobre este tipo de materiales fueron realizados por la fuerza aérea en las décadas de 1960 y 1970 y desde entonces el trabajo ha continuado ocasionalmente y ha sido financiado principalmente por la NASA, la marina y la fuerza aérea. Dentro de las UHTC's, el carburo de tantalio (TaC) es un excelente candidato para el uso a alta temperatura, debido a su alto punto de fusión (3800 °C), alto módulo elástico (537 GPa), alta dureza (15-19 GPa), superioridad térmica, estabilidad química y buena selectividad espectral. La síntesis de TaC se puede realizar por diversos procesos, los métodos más utilizados son: policondensación, reducción carbotérmica, técnica de prensado en caliente, proceso sol gel, autoclaves, entre otros.

En este trabajo se lleva a cabo la síntesis de TaC por el método de reducción carbotérmica auxiliado por el proceso sol gel, usando fuentes de energía convencionales y energía solar. Además, se analizarán sus propiedades ópticas por UV-Vis-NIR, así como su morfología y estructura mediante DRX, SEM y TEM.

Síntesis y caracterización de TaC usando diferentes fuentes de calor y evaluación de sus propiedades ópticas

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Entrevista HoSIER Factor Ciencia Canal Once (14/12/2015)