SÍNTESIS DE NUEVOS COMPÓSITOS BASADOS EN ALÚMINA ALUMINUROS DE MOLIBDENO (3A) MEDIANTE ALUMINOTERMIA CONTROLADA

Abstract

En la presente memoria se estudia un nuevo proceso de obtención de compósitos 3A (Alumina-Aluminide Alloys) mediante el proceso de síntesis reactiva y sinterización sin presión. La investigación se basa en el estudio de las reacciones en estado sólido en el sistema AI-MoO3, la evolución de la microestructura y formación de fases, utilizando MoO3 purificado y MoO3 de grado técnico comercial. El estudio se realizó a temperaturas entre 25? a 750?C, en vacío y atmósfera inerte. Con el objetivo de obtener un producto reactivo, las mezclas de polvos AI-MoO3 se trataron mediante molienda intensiva en un molino de alta energía del tipo attritor, estas fueron compactadas uniaxialmente en frío, alcanzándose un 70% de densificación en verde. Mediante análisis termogravimetricos (TG) se determinó durante el calentamiento una pérdida de peso de ~9%, asociado a la evaporación de agua y eliminación de materia orgánica. Análisis térmico diferenciales (DTA/DSC) permitieron identificar las zonas de reacciones de reducción y formación de aluminuros en el rango 500-650?C, estableciéndose los rangos a controlar en el tratamiento térmico. La secuencia de reacciones fue estudiada realizando análisis de DRX a muestras tratadas térmicamente en horno de resistencia, verificándose la reducción de MoO3 a MoO2 entre 350? y 450?C, la reducción de MoO2 en el rango 500-550 y la formación de aluminuros en el rango 550 - 750?C. En cada etapa de reducción es formada alúmina y-Al2O3. La formación de aluminuros se verificó en un proceso de dos etapas, en una primera etapa son formados aluminuros ricos en aluminio (Al12Mo, Al5Mo) para luego transformarse a los intermetálicos de mayor estabilidad (Al8Mo3, AlMo3). La morfología y microestructura de los compactos sinterizados, se mostraron fuertemente dependientes de la materia prima utilizada y la composición de la mezcla de partida. Desde la mezcla técnica (con SiO2 como impureza en MoO3) se produjeron compactos 3A incluyendo MoSi2. Dependiendo de la cantidad inicial de aluminio en la mezcla purificada fueron obtenidos compósitos tipo cermets Al2O3/Mo (50% vol aluminio) y compósitos Al2O3/AlMo3/Mo (60% vol Al).