Procesado de nuevos materiales ultraduros basados en B4C

Abstract

Se estudia cómo facilitar la densificación del B4C y mejorar su tenacidad. Para ello, se añaden pequeñas cantidades de aditivos y se utiliza un horno de sinterización por descarga eléctrica pulsada (SPS). Los aditivos seleccionados poseen temperaturas de fusión muy inferiores a la del B4C facilitando la densificación a menor temperatura y, además, favorecen el aumento de la tenacidad. No obstante, es importante limitar la cantidad de estos componentes para evitar comprometer la dureza final material. La fabricación de cerámicos con temperaturas de fusión tan elevadas requiere de unos hornos especializados y, por ello, la densificación de estos materiales se está llevando a cabo con un horno de SPS. Éste es capaz de aplicar elevadas presiones y, simultáneamente, calentar el material de manera ultrarrápida aplicando rampas de calentamiento y enfriamiento fuera de las posibilidades de los hornos convencionales de alta temperatura.

It is studied how to facilitate the densification of B4C and improve its toughness. For this purpose, small amounts of additives are added and a pulsed electrical discharge sintering furnace (SPS) is used. The selected additives have much lower melting temperatures than B4C, facilitating densification at lower temperatures and also favouring an increase in toughness. However, it is important to limit the amount of these components to avoid compromising the final material hardness. The manufacture of ceramics with such high melting temperatures requires specialised furnaces and, for this reason, the densification of these materials is being carried out with an SPS furnace. It is capable of applying high pressures and simultaneously heating the material ultra-rapidly by applying heating and cooling rates beyond the capabilities of conventional high-temperature furnaces.