Análisis de la microestructura y de las fases de recubrimientos de zirconia-alúmina (Zr O2Al2O3) elaborados por proyección térmica

Abstract

RESUMEN: Los recubrimientos utilizados como barreras térmicas sirven para proteger materiales expuestos a altas temperaturas, los cuales suelen estar formados por una capa cerámica superior, que normalmente está compuesta de zirconia (ZrO2). El estudio de la microestructura en recubrimientos elaborados por proyección térmica siempre es un paso intermedio y necesario en su procesamiento y en el logro de excelentes propiedades para una determinada aplicación. Por esta razón, el objetivo del trabajo fue analizar la microestructura y las fases presentes en recubrimientos de zirconia-alúmina elaborados por proyección térmica por llama. Los resultados muestran que el corto tiempo en la llama, la rápida solidificación y la difusión entre la zirconia-alúmina del polvo cerámico durante la formación del recubrimiento, genera dos tipos de laminillas (lamellas) en la capa superior: la primera está constituida por lamellas que tienen diferentes tonalidades de grises causadas por las pequeñas variaciones en la composición de la solución sólida de zirconia tetragonal con alúmina amorfa y la otra estructura está constituida por lamellas de morfología granular caracterizada por precipitados de zirconia monoclínica en una matriz de alúmina.

ABSTARCT: Those coatings used as thermal barriers are designed to protect materials exposed to high temperatures, typically consist of a ceramic top layer, which normally is made of zirconia (ZrO2). The study of the microstructure in coatings produced by thermal spray is always a necessary and intermediate step in processing and achieving excellent properties for a particular application. For this reason, the objective of the work was to analyze the microstructure and the phases found in zirconia-alumina coatings produced by flame spray. The results show that for short time in the flame, rapid solidification and interdiffusion zirconia alumina of the ceramic powder during the coating formation induces two types of lamellas in its top layer: one is constituted by lamellas with different gray shades caused by small variations in the composition of tetragonal zirconia and amorphous alumina in solid solution, and the other structure consists for lamellas with a granular morphology constituted by monoclinic zirconia precipitated in an alumina matrix.