Desarrollo y caracterización de recubrimientos cerámicos nanoestructurados obtenidos mediante proyección por plasma atmosférico

Abstract

A mis abuelos Yuri Ivanovich y Lilia Macarovna. AGRADECIMIENTOSQuiero expresar mis más sinceros agradecimientos a mis directores de tesis, la Dra.María Dolores Salvador Moya y el Dr. Emilio Francisco Segovia López por guiarme en este trabajo, por su atención y por los conocimientos que me han transferido.Al Dr. Vicente Amigó Borrás, por haber seguido mis primeros pasos y haber proporcionado su estimable apoyo en todo momento.Asimismo quiero agradecer al gobierno de la Generalitat Valenciana por financiar mis estudios de doctorado y el periodo de investigación, así como por la ayuda de viaje para la estancia en el centro de investigación en el extranjero.Al Dr. Enrique Sánchez Viches y a los técnicos Emilie Bannier y Mónica Vicent del Instituto Cerámica de Castellón por la realización de los recubrimientos por ASP y por su enorme colaboración en la investigación.Al Dr. Eduardo Martínez Tamayo y a su equipo, del instituto de materiales de la Universidad de Valencia, por haber puesto a nuestra entera disposición los medios necesarios para poder avanzar en las investigaciones necesarias para la realización de la presente tesis doctoral. Ángeles, por su gran ayuda la hora de solucionar los apuros propios del día a día. RESUMENUna de las principales tareas de la ciencia de los materiales es la mejora de las propiedades mecánicas y tribológicas en las piezas de máquinas a través de la protección superficial. La utilización de los recubrimientos cerámicos en la industria permite el incremento en la fiabilidad de la maquinaria técnica existente, la reducción del coste de mantenimiento y la prolongación de su vida útil. Una de las tecnologías con mayor potencial en este campo es la proyección térmica de polvos. La disminución de la escala del tamaño de partícula de los polvos de partida para la fabricación del recubrimiento hasta niveles submicrométricos y nanométrico mejora significativamente su tenacidad, dureza y resistencia al desgaste.Existen muchas técnicas de proyección térmica, sin embargo, por numerosas causas la proyección de suspensiones por plasma SPS es la única técnica desarrollada hasta el momento que permite proyectar directamente las partículas en suspensión. Esta es una técnica versátil, fácilmente adaptada a la industria y de menor coste económico que permite obtener recubrimientos cerámicos de diferentes composiciones.En esta investigación se presenta un estudio de la microestructura y las propiedades mecánicas de los recubrimientos cerámicos de base alúmina-titania (87% Al 2 O 3 -13% TiO 2 ) obtenidos por la proyección de suspensiones por plasma atmosférico utilizando como material de partida polvos con tamaños de partícula submicrométrico y nanométrico. Se utilizaron dos métodos de proyección para obtener los recubrimientos, proyección por plasma atmosférico (APS) y proyección de suspensiones por plasma (SPS).Se ha conseguido obtener un recubrimiento que mantiene una microestructura a escala nanométrica solamente por el método de SPS. Se ha demostrado que las propiedades de los materiales estudiados ...

Caracterización morfológica de polvos cerámicos para la fabricación de recubrimientos termorrociados<br />Morphological characterization of ceramic powders for thermal sprayed coatings manufacture

“…De acuerdo a investigaciones anteriores, la ventaja de la utilización de polvo aglomerado es que durante la proyección se funde solo la capa superficial del aglomerado y se mantiene la estructura nanométrica dentro del aglomerado. Las partículas aglomeradas pueden llegar al sustrato en alguna de estas tres formas: completamente fundidas, parcialmente fundidas o completamente sólidas [9].…”

A Comparative Study of the Life Cycle Inventory of Thermally Sprayed WC-12Co Coatings

“…In addition, the microstructural properties of WC-12Co coatings deposited via cold gas spray (CGS) using micron-sized WC powders have been studied [8]. Tungsten carbide typically has a hardness ranging from 1500 to 2000 HV [9]. Cermet materials, such as WC-Co, have demonstrated excellent wear resistance, improving the parts' durability in applications such as hydraulic turbines [10].…”