Síntesis y caracterización de materiales compuestos basados en SiC e Ir

Abstract

Los materiales compuestos de matriz cerámica basados en carburo de silicio (SiC) presentan excelentes propiedades mecánicas y gran estabilidad estructural a temperaturas superiores a los 1000°C. Por otro lado, el iridio presenta excelentes propiedades a bajas y altas temperaturas y tiene la ventaja de ser altamente resistente a la corrosión. El principal objetivo de esta Tesis Doctoral es sintetizar materiales compuestos basados en SiC e Ir mediante infiltración reactiva con el fin de lograr una sinergia entre las propiedades individuales de los materiales constituyentes. Para lograr una comprensión total del método de procesamiento por infiltración reactiva en estos materiales, la Tesis fue organizada en 7 capítulos. En el capítulo 1 se desarrolla el estado del arte de los materiales compuestos. En el capítulo 2 se explican los materiales y métodos empleados en el seguimiento de la reacción de infiltración, las técnicas de caracterización y los ensayos termomecánicos. En el capítulo 3 se realiza un estudio fundamental de la mojadura de aleaciones de Si-Ir con creciente concentración de Ir sobre sustratos de carbono y SiC. En el capítulo 4 se estudia la reacción del estado sólido y los fenómenos de interfase del Ir puro sobre sustratos de SiC. En el capítulo 5 se evalúa el efecto de la atmósfera de procesamiento en los materiales compuestos finales. En el capítulo 6 se sintetizan los materiales compuestos SiC/Si-IrSi3, donde se estudia el método de infiltración reactiva gracias a la técnica de gota yacente y se evalúan las propiedades finales del material producido. Finalmente, en el capítulo 7 se resumen las principales conclusiones generadas en la memoria. En general, este estudio es una contribución importante para el desarrollo de materiales avanzados que puedan ser utilizados en ambientes altamente oxidantes y/o que requieran alta resistencia a la corrosión (como, por ejemplo, aplicaciones electrónicas). En conclusión, en esta Tesis Doctoral, se ofrece un estudio sistemático y fundamental de la infiltración reactiva para la síntesis de materiales compuestos basados en SiC e Ir. Queda demostrado que los materiales compuestos SiC/Si-IrSi3 surgen como candidatos ideales para aplicaciones estructurales de alta temperatura debido a sus excelentes propiedades termomecánicas y su prometedora resistencia a la oxidación.