La respuesta eléctrica de la unión superplástica de dos muestras de 3mol% Y-TZP ha sido comparada con la de una muestra sin unir. La muestra unida presenta una conductividad eléctrica mayor que la muestra sin unir. Este aumento de conductividad se atribuye al proceso de unión.
Palabras clave: Y-TZP, superplasticidad, propiedades eléctricas
Superplastic junction of Y-TZP smaples: electrical behaviourTwo pieces of as-sintered 3mol% yttria tetragonal zirconia polycrystals were joined and the electrical response of this composite was compared with the one of its counterparts. The joined sample showed higher electrical conductivity than the assintered sample. This effect was attributed to the joining process.
INTRODUCCIÓNEl uso de cerámicos en dispositivos de interés tecnológico requiere a menudo la fabricación de piezas complejas o grandes lo que implica un coste de proceso alto. Es de interés el desarrollo de métodos que permitan fabricar piezas compuestas con propiedades similares a las partes que la forman. En este sentido, se ha demostrado que la superplasticidad puede ser usada para unir dos piezas de materiales cerámicos siendo la interfase de las piezas unidas tan resistente como las partes separadas (1-4), comportándose como si fuera una sola pieza. Los policristales tetragonales de circona dopada con itria (Y-TZP) presentan una gran dureza y resistencia a la fractura y además, una alta conductividad eléctrica debida a la migración de vacantes de oxígeno (5). Estas propiedades son de gran interés tecnológico ya que se utilizan como electrolitos sólidos en dispositivos tales como células de combustible, sensores de oxígeno, etc. Nuestro propósito en este trabajo es analizar como el proceso de unión afecta a las propiedades eléctricas de muestras Y-TZP; para ello compararemos las propiedades de una muestra en forma de lámina, con las propiedades de otra muestra formada por la unión superplástica de dos de estas láminas.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALLas muestras fueron fabricadas a partir de polvos con un contenido de 3mol% Y 2 O 3 (Tosoh Co., Japón) que fueron prensados en frío (CIP) a 137MPa y posteriormente se sinterizaron a 1400 °C durante una hora. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) ,ver figura 1, se determinó el valor de 0.3µm como el tamaño medio de grano en los policristales. El estudio se ha realizado en dos muestras, la primera de ellas una lámina fina y la segunda la unión de otras dos láminas en régimen superplástico a 1400°C según el procedimiento des-
513Figura 1: Imagenes SEM de la muestras recién sinterizada (superior) y unida (inferior) utilizadas para determinar el tamaño de grano.crito en la bibliografía (1-4). Para realizar las medidas eléctri-cas se evaporaron electrodos de oro sobre las caras mayores y después se midió la impedancia compleja desde 20Hz a 1MHz (Hewlett Packard 4284A) en el intervalo de temperaturas entre 150 °C y 350 °C en pasos de 5°C. En todos los casos la fluctuación de temperatura en las medidas eléctricas fue inferior a 1 °C. El análisis cuantitativo y mic...