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Factibilidad de Obtener SIC Biomórfico a Partir de Madera de PinoToro Durán, Juan Esteban January 2008 (has links)
Durante los últimos años se ha comprobado que existe una búsqueda de nuevos materiales
que posean maneras de fabricación novedosa y simple. Una de las opciones es utilizar
materiales biomórficos producidos de manera natural, los cuales poseen propiedades que
permiten su uso en diferentes aplicaciones de la ingeniería.
El objetivo general de este trabajo fue determinar la factibilidad de obtener Carburo
de Silicio (SiC) en el país, a partir de madera de Pino. Para esto se definió e implementó
una metodología experimental compuesta por tres etapas principales. Primero se realizó
una Pirólisis a las probetas, posteriormente se infiltró un compuesto rico en Silicio y por
último se realizó una reducción carbotermal (Síntesis de SiC). Estos procesos tienen la
particularidad de ser simples y de bajo costo. Las probetas ceramizadas se caracterizaron
en base a ensayos de difracción de rayos X, microscopía electrónica (SEM) y pruebas de
conductividad eléctrica y térmica.
La Pirólisis, que consiste en carbonizar las muestras, se realizó en una atmósfera de
Nitrógeno a temperaturas máximas de 1050°C y a tasas entre 5 y 25°C/min. Mientras que
la Infiltración se realizó en conjunto con la Síntesis de SiC a temperaturas del orden de los
1600°C y por un tiempo de 5,5 h, para permitir que todo el Silicio infiltrara en la probeta y
reaccionara con el Carbono existente.
Se ceramizaron probetas con distintas cantidades de Silicio. Se encontró que altas
concentraciones de Silicio infiltrado provocaron un exceso de este elemento, el cual cubría
la porosidad del material en gran parte de su volumen. Mientras que bajas concentraciones
produjeron un déficit de Silicio en la zona superior de las probetas y una cobertura de
porosidad en la zona inferior, generando un material frágil y agrietado. En cada una de las
probetas se confirmó la existencia de SiC.
Se concluye que mediante el procedimiento experimental implementado se puede
obtener SiC biomórfico con una morfología propia de la madera.
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Factibilidad de Sintetizar SIC a Partir de Madera de Haya como PrecursorMena Bustos, Rodrigo Andrés January 2008 (has links)
Las cerámicas de carburo de silicio biomórfico (bio-SiC) pertenecen a una nueva clase
de materiales producidos a partir de recursos naturales renovables (madera o productos
derivados de ella). Éstas, conjugan las ventajas funcionales dadas por la estructura celular
porosa de la madera precursora, con las propiedades de las cerámicas. La tecnólogia
expuesta en el presente trabajo, permite obtener este tipo de cerámicas a bajo costo y de
manera ecológica.
El objetivo general de este trabajo fue estudiar la factibilidad de obtener SiC biomórfico
a partir de madera de haya como precursor, mediante un proceso diseñado e implementado
para tal efecto, a partir de estudios internacionales ya realizados.
El proceso de obtención de bio-SiC implementado consta de 4 etapas principales:
elección y preparación de la madera, pirólisis, infiltración y reducción carbotermal. En
primer lugar, se eligió madera de haya como precursor y se fabricaron probetas de forma
cilíndrica. Luego, se calentaron las probetas en ausencia de oxígeno, así fue descompuesta
la estructura orgánica de las preformas de madera para obtener preformas de carbón.
Finalmente, las preformas de carbón fueron infiltradas con Si fundido y calentadas a 1600
[_C] por 2 horas.
Una vez enfriadas, las probetas así obtenidas fueron sometidas a análisis de difracción
de rayos X y microscopía SEM, para determinar las fases presentes y su morfología
respectivamente; y a pruebas para determinar las propiedades térmicas y eléctricas.
Los resultados permiten concluir el bio-SiC obtenido está constituido principalmente
por una fase cristalina de βSiC y Si remanente. Las pruebas de conductividad eléctrica
y térmica, indican que el material cerámico obtenido posee propiedades funcionales
comparables con las cerámicas tradicionales de ingeniería. Por lo tanto, es factible sintetizar
βSiC a partir de madera de haya mediante el proceso implementado. Proceso más simple,
en comparación a los procesos tradicionales de obtención de SiC.
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