Obtención de fibras de [alfa]-Al2O3 por VLS para su utilización en composites

Resumo

En el campo de las cerámicas avanzadas, existe un creciente interés por la utilización de fibras inorgánicas como elemento reforzador en composites. Las características de la alúmina han hecho de este material uno de los principales candidatos para ser utilizado en forma de whiskers o fibras. Existen en la actualidad diversos procedimientos comerciales para la obtención de fibras policristalinas de alúmina. Sin embargo, los métodos descritos para obtener whiskeys (fibras monocristalinas) de alúmina hasta la fecha son muy complicados, requieren materias primas caras, y temperaturas de procesamiento muy elevadas. En el Instituto de Cerámica de Galicia hemos desarrollado un procedimiento sencillo que utiliza materias primas baratas y temperaturas moderadas, en hornos de atmósfera controlada, para la obtención de dichos monocristales de alúmina. Por este procedimiento se obtienen dos tipos de monocristales, unos de sección hexagonal, que hemos denominado fibras, y otros planos que hemos llamado cintas. En este trabajo proporcionamos una descripción detallada de la morfología de dichas fibras y cintas de alúmina, así como los mecanismos de crecimiento más plausibles para ambos, y también proponemos métodos que favorecen la aparición de unas u otras. Además se presentan los resultados relativos al análisis químico y de estructura cristalina concernientes a estos cristales de alúmina. También se explican las especiales propiedades ópticas que poseen. Por último, se han desarrollado un nuevo tipo de materiales, denominados "fibras dopadas semipreciosas", y se plantean los procedimientos adecuados para su obtención.