Mechanical properties and coefficient of thermal expansion of β-eucryptite sintered by microwave technique

[EN] Microwave non-conventional sintering technique allows obtaining fully dense glass-free β-eucryptite bulk material (∼99 %). A considerable difference in the densification, microstructure, coefficient of thermal expansion behaviour and mechanical properties, between conventional and non-conventional sintered specimens was observed. The hardness and Young’s modulus values obtained by microwaves at 1200 °C-5min have been relatively high, 6.8 GPa and 101 GPa, respectively, compared to conventional sintering (3.9 GPa and 58 GPa, respectively). Very low thermal expansion materials have been obtained in a wide temperature range including cryogenic temperatures (from -150 ºC to 150 ºC). The high heating rate along with the lower energy consumption makes microwave technique a clear alternative to other types of sintering methods.[ES] La técnica de sinterización no convencional de microondas permite obtener materiales de β-eucriptita en estado sólido cristalino con densidades cercanas a la teórica (∼99 %). Se ha observado una diferencia considerable en estos materiales respecto a la técnica convencional en términos de densificación, microestructura, coeficiente de expansión térmica y propiedades mecánicas. Los valores de dureza y módulo de Young obtenidos mediante sinterización por microondas a 1200 ºC-5 min han sido relativamente altos, 6.8 GPa y 101 GPa, respectivamente, en comparación con el material obtenido mediante horno convencional (3.9 GPa y 58 GPa, respectivamente). Los datos dilatométricos obtenidos, incluyendo el intervalo de temperatura criogénica (-150 ºC a +150 ºC), muestran un coeficiente de expansión térmica controlado y negativo en todo el rango de temperaturas. La combinación de un calentamiento rápido junto con la reducción drástica en el tiempo de ciclo y el ahorro energético, hace que la técnica de microondas sean una clara alternativa a otro tipo de calentamientos.Los autores desean agradecer al Dr. Emilio Rayón por la realización de los ensayos de nanoindentación en el Instituto de Tecnología de Materiales (ITM) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV). El apoyo financiero recibido de la UPV dentro de los proyectos SP20120621 y SP20120677 y, al gobierno español a través del proyecto (TEC2012-37532-C02-01). A. Borrell, agradece al Ministerio de Ciencia e Innovación su contrato de Juan la Cierva (JCI-2011-10498).Benavente Martínez, R.; Borrell Tomás, MA.; Salvador Moya, MD.; García-Moreno, O.; Peñaranda Foix, FL.; Catalá Civera, JM. (2014). Propiedades mecánicas y coeficiente de dilatación térmica de la beta-eucriptita sinterizada por la técnica de microondas. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio. 133-138. doi:10.3989/cyv.xx2014S13313