Patente @ICV. Material cerámico denso y homogeneo de nanotubos.



Investigadores del ICV-CSIC obtienen una nueva patente en el procedimiento de elaboración y sus aplicaciones de un material cerámico denso y homogéneo de nanotubos de carbono/nitruro de silicio.

La presente invención se refiere a un método para la fabricación de un material cerámico compuesto cuya matriz es nitruro de silicio, al que se le ha incorporado hasta un 10% en volumen de nanotubos de carbono (CNTs) y, en particular, a la dispersión de estos nanotubos de carbono en el seno de la matriz y su posterior densificación para obtener materiales compuestos densos y homogéneos. Uno de los principales problemas a la hora de fabricar materiales compuestos homogéneos CNTs/cerámica es la dispersión de los CNTs dentro de la matriz. Una deficiente dispersión de los nanotubos dará lugar a la formación de aglomerados de CNTs y defectos en el material compuesto, causando una disminución de las propiedades del material.

El método propuesto se basa en la dispersión de cada uno de los componentes individualmente, así como de sus mezclas, empleando en cada paso el proceso de dispersión más favorable. La ventaja de éste es que evita el uso de agentes dispersantes orgánicos y la posterior etapa de calcinación, lo cual reduce los costes de fabricación y limita la introducción de impurezas en el material. Por otra parte, para conseguir materiales densos y evitar la degradación de los nanotubos de carbono durante el proceso de sinterización del material compuesto a elevadas temperaturas, se ha empleado la técnica de sinterización mediante descarga eléctrica diseñando un ciclo térmico donde las temperaturas de sinterización varían entre 1550ºC y 1650ºC, y la velocidad de calentamiento decrece gradualmente en función de la temperatura desde los 133ºC·min-1 hasta los 25ºC·min-1. Los componentes de CNTs/nitruro de silicio pueden ser utilizados en aplicaciones tecnológicas bajo condiciones exigentes donde sean necesarios un buen comportamiento termomecánico y tribológico, por ejemplo, válvulas de motores diesel, componentes resistentes al choque térmico, cojinetes o herramientas de corte.

Inventores: Manuel Belmonte Cabanillas, Pilar Miranzo López y Mª Isabel Osendi Miranda