Silica-Zirconia Coatings Produced by Dipping and EPD from Colloidal Sol–Gel Suspensions

Castro, Yolanda; Ferrari, B.; Moreno, Rodrigo; Durán, Alicia

doi:10.1007/s10971-005-3214-z

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“…Las relaciones molares utilizadas fueron MTES/TEOS = 40/60 y H 2 O/(MTES+TEOS) = 1,75 y la concentración final del sol SiO 2 fue 180g/l. Las suspensiones con nanopartículas de sílice (SiSi col ) y de circona (SiZr col ) se prepararon adicionando al sol híbrido de SiO 2 una suspensión acuosa comercial de sílice coloidal (Ludox 40, 40 % p/p y tamaño de partícula de 20 nm) o de circona coloidal (Nyacol, 40 % p/p y tamaño de partícula de 5-10 nm), mediante agitación vigorosa y catalizando el proceso con HNO 3 a pH = 2 [24,25].…”

Section: Methodsunclassified

“…Por otro lado, se prepararon soles de sílice-circona (SiZr) mediante la hidrólisis y condensación de tetraetoxisilano (TEOS), metiltrietoxisilano (MTES) y tetra-isopropóxido de circonio (TPZ) [24,25]. El sol se preparó en dos etapas; primero se pre-hidrolizó el TEOS y el MTES con agua acidulada (0,1 N HCl) durante 2 h a 40 ºC.…”

Section: Caracterización De Los Recubrimientosunclassified

“…En cuanto a la incorporación de circona, en todos los casos excepto para el recubrimiento de SiZrSi col, se observan crítico sin grietas [24,25]. Sin embargo, la incorporación de sílice o circona coloidal produce el efecto contrario, un aumento del espesor.…”

Section: Caracterización Tribológicaunclassified

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Resistencia al desgaste de recubrimientos sol-gel de SiO2 y SiO2 - ZrO2 sobre materiales vitrocerámicos obtenidos por sinterización

Soares¹,

Soares²,

Peitl³

et al. 2013

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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INTRODUCCIÓNLos vitrocerámicos del sistema Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 (LAS) son conocidos por presentar un coeficiente de expansión térmica (CET) muy próximo a cero (-0,3 -0,9 x10 -6 °C -1 ), elevada resistencia química y buenas propiedades mecánicas (tensión de fractura ~ 150 MPa y módulo de elasticidad ~ 100 MPa) [1,2], factores que les proporcionan un alto valor comercial. Sus aplicaciones más importantes incluyen las placas eléctricas de cocinas vitrocerámicas, espejos para telescopios, protectores de chimeneas y muchas otras aplicaciones donde se requiere una alta resistencia al choque térmico [3,4].El proceso más utilizado para la preparación de materiales vitrocerámicos es la cristalización controlada de los vidrios precursores, obtenidos por fusión, mediante un tratamiento doble de nucleación y crecimiento de cristales [5]. Este proceso permite obtener microestructuras controladas y fases cristalinas específicas que potencian las propiedades del vidrio o bien contribuyen a crear nuevas propiedades. Un método alternativo es la sinterización de micropartículas vítreas con cristalización concurrente [6]. En este caso, durante el proceso de molienda se genera defectos superficiales que actúan como sitios de nucleación preferente durante la sinterización del compacto vítreo. El principal inconveniente es que cuando se inicia el proceso de sinterización suele comenzar la cristalización superficial de las partículas inhibiendo la densificación total del compacto [6]. Por el contrario, este método permite obtener materiales con formas complejas El proceso sol-gel es un método interesante para la producción de recubrimientos vítreos sobre sustratos vitrocerámicos con el fin de mejorar su resistencia al rayado y al desgaste, y proporcionando además un aspecto homogéneo, vidriado y brillante que evite los costosos tratamientos finales de pulido. Este trabajo describe la preparación de recubrimientos de sílice y sílice/ circona por el método sol-gel sobre sustratos vitrocerámicos del sistema Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 (LAS) producidos por sinterización. Los recubrimientos se depositaron por la técnica de inmersión y se caracterizaron mediante microscopía óptica de luz reflejada y elipsometría espectral. Por otro lado, se determinó la dureza y el módulo de elasticidad, además del coeficiente de fricción, la resistencia al desgaste y al rayado de los recubrimientos. Estos resultados se compararon con las propiedades del sustrato sin recubrir. Las capas depositadas confieren al sustrato un aspecto homogéneo, vidriado y brillante, mejorando el aspecto final y evitando el pulido. Sin embargo, estas capas no aumentan la resistencia al desgaste del sustrato, aunque igualan sus características.Palabras clave: sol-gel, recubrimientos, resistencia al desgaste, resistencia al rayado. Scratch resistance of SiO 2 and SiO 2 -ZrO 2 sol-gel coatings on glass-ceramic obtained by sinteringThe sol-gel process is widely used to obtain coatings on glass-ceramic substrates in order to improve the scratch and abrasion resistance, also providing...

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Section: Methodsunclassified

Section: Caracterización De Los Recubrimientosunclassified

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Resistencia al desgaste de recubrimientos sol-gel de SiO2 y SiO2 - ZrO2 sobre materiales vitrocerámicos obtenidos por sinterización

Soares¹,

Soares²,

Peitl³

et al. 2013

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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“…Sol-gel processing combined with EPD has also been developed for production of SiC whisker reinforced zirconia composites of high microstructural homogeneity. 90 In a recent investigation devoted to production of biphasic SiO 2 -ZrO 2 coatings on stainless steel by sol-gel EPD, Castro et al 91 prepared sols via acid catalysis using a commercial colloidal suspension of zirconia and two silica alkoxides; tetraethoxysilane TEOS and methyltriethoxysilane MTES. Suspensions with 10, 15 and 25 molಚ of ZrO 2 were prepared.…”

Section: 71mentioning

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The Electrophoretic Deposition of Inorganic Nanoscaled Materials-A Review-

Boccaccını

Roether

Thomas

et al. 2006

J. Ceram. Soc. Japan

135

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Electrophoretic deposition EPD is gaining increasing interest as a processing technique for production of novel inorganic nanostructured and nanoscale materials, including the use of nanoparticles, nanotubes, nanorods and related nanomaterials. Recent advances in the electrophoretic deposition of a great variety of ceramic and metallic nanoparticles, carbon nanotubes and other inorganic nanoscaled materials are discussed in this review. The purpose of the paper is to demonstrate the utility of an applied electric field to manipulate and control the deposition of electrically charged nanoscaled particles and other nanostructures on solid surfaces from liquid suspensions. A wide range of applications has been reviewed, demonstrating the high versatility and suitability of the EPD technique as a convenient nanotechnology processing tool. Nano-enamels and structural coatings, electrodes and films for fuel cells, capacitors, sensors and other microelectronic devices, fibre-reinforced and graded ceramic composites, nanostructured films and coatings for electronic, biomedical, optical, catalytic and electrochemical applications are some of the examples discussed. The combination of sol-gel methods and EPD for production of a variety of nanomaterials is also reviewed.

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“…Glass-ceramic and ceramic coatings for anticorrosive protection are of great interest last decade [1,2]. Sol-gel deposition via dipping with following lowtemperature formation of homogeneous transparent films is one of the effective methods of coatings applying over metal surface [3][4][5]. However the thickness of obtained coatings from colloid solutions does not exceed 2 mcm [6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%