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Questions and Answers
La zirconia es un material cerámico avanzado que presenta una baja tenacidad en comparación con los metales.
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True
La zirconia puede estabilizarse con óxidos como MgO, CaO, Y2O3 y CeO2.
La zirconia puede estabilizarse con óxidos como MgO, CaO, Y2O3 y CeO2.
True
La zirconia tetragonal se transforma en monoclínica durante el calentamiento entre 1050 y 1200 °C.
La zirconia tetragonal se transforma en monoclínica durante el calentamiento entre 1050 y 1200 °C.
False
La transformación de la fase tetragonal a monoclínica se asocia con una expansión volumétrica del 9%.
La transformación de la fase tetragonal a monoclínica se asocia con una expansión volumétrica del 9%.
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La transformación tetragonal a monoclínica de la zirconia es de naturaleza difusiva.
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Las partículas de zirconia con diámetros inferiores a 30 nm pueden mantener la fase tetragonal a temperatura ambiente.
Las partículas de zirconia con diámetros inferiores a 30 nm pueden mantener la fase tetragonal a temperatura ambiente.
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Las zirconias parcialmente estabilizadas (PSZ) contienen fases cúbica, tetragonal y monoclínica.
Las zirconias parcialmente estabilizadas (PSZ) contienen fases cúbica, tetragonal y monoclínica.
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Las PSZ estabilizadas con MgO presentan precipitados de forma elipsoidal.
Las PSZ estabilizadas con MgO presentan precipitados de forma elipsoidal.
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La zirconia tetragonal policristalina (TZP) se estabiliza únicamente con Y2O3.
La zirconia tetragonal policristalina (TZP) se estabiliza únicamente con Y2O3.
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Las TZP con Y2O3 pueden sufrir degradación en presencia de vapor de agua a temperaturas entre 150 y 400 °C.
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La zirconia puede obtenerse a partir del circón mediante disociación térmica por encima de 1750 °C.
La zirconia puede obtenerse a partir del circón mediante disociación térmica por encima de 1750 °C.
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La cloruración es un método de obtención de zirconia que utiliza temperaturas superiores a 2000 °C.
La cloruración es un método de obtención de zirconia que utiliza temperaturas superiores a 2000 °C.
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La adición de Al2O3 a las TZP mejora su resistencia a la fatiga térmica.
La adición de Al2O3 a las TZP mejora su resistencia a la fatiga térmica.
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La fase tetragonal de la zirconia puede estabilizarse a temperatura ambiente mediante presión.
La fase tetragonal de la zirconia puede estabilizarse a temperatura ambiente mediante presión.
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Las cerámicas tenaces ZTC contienen zirconia incorporada en una matriz cerámica.
Las cerámicas tenaces ZTC contienen zirconia incorporada en una matriz cerámica.
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Las cerámicas tenaces pierden sus propiedades mecánicas por encima de 1000 °C debido a fenómenos de fluencia.
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La zirconia estabilizada con HfO2 presenta una mayor temperatura de transformación tetragonal a monoclínica.
La zirconia estabilizada con HfO2 presenta una mayor temperatura de transformación tetragonal a monoclínica.
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La adición CeO2 a la zirconia genera PSZ con fases cúbicas y tetragonales predominantes.
La adición CeO2 a la zirconia genera PSZ con fases cúbicas y tetragonales predominantes.
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La zirconia con CaO es totalmente cúbica a temperatura ambiente.
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La zirconia estabilizada con Y2O3 tiene aplicaciones en electrolitos sólidos para celdas de combustible.
La zirconia estabilizada con Y2O3 tiene aplicaciones en electrolitos sólidos para celdas de combustible.
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La zirconia monoclínica tiene una densidad mayor que la tetragonal.
La zirconia monoclínica tiene una densidad mayor que la tetragonal.
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Los métodos de sinterización de zirconia dependen de la microestructura y del estabilizador utilizado.
Los métodos de sinterización de zirconia dependen de la microestructura y del estabilizador utilizado.
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La zirconia tiene baja conductividad térmica a temperatura ambiente.
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Los whiskers o fibras pueden mejorar la tenacidad de las cerámicas tenaces.
Los whiskers o fibras pueden mejorar la tenacidad de las cerámicas tenaces.
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La fase vítrea intergranular es responsable de la disminución de las propiedades mecánicas de las PSZ a altas temperaturas.
La fase vítrea intergranular es responsable de la disminución de las propiedades mecánicas de las PSZ a altas temperaturas.
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La transformación tetragonal a monoclínica se evita completamente en las TZP.
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La zirconia se utiliza en aplicaciones biomédicas como prótesis de cadera debido a su alta resistencia mecánica.
La zirconia se utiliza en aplicaciones biomédicas como prótesis de cadera debido a su alta resistencia mecánica.
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Las TZP tienen resistencias de hasta 2400 MPa a temperatura ambiente.
Las TZP tienen resistencias de hasta 2400 MPa a temperatura ambiente.
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Las cerámicas tenaces basadas en zirconia pueden utilizarse como recubrimientos anti térmicos en motores aeroespaciales.
Las cerámicas tenaces basadas en zirconia pueden utilizarse como recubrimientos anti térmicos en motores aeroespaciales.
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La transformación tetragonal a monoclínica siempre disminuye la resistencia mecánica de la zirconia.
La transformación tetragonal a monoclínica siempre disminuye la resistencia mecánica de la zirconia.
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Study Notes
Materiales Cerámicos Avanzados: Zirconia
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Baja tenacidad: Zirconia presenta menor tenacidad que los metales. Aunque se han mejorado sus propiedades, la tenacidad sigue siendo inferior.
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Estabilización con óxidos: Óxidos como MgO, CaO, Y2O3 y CeO2 mejoran las propiedades de la zirconia a altas temperaturas.
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Transformación tetragonal-monoclínica: La transformación de la fase tetragonal a monoclínica ocurre al enfriarse, entre 700 y 900 °C, y conlleva una expansión volumétrica del 9%.
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Transformación difusiva/martensítica: La transformación tetragonal-monoclínica no es difusiva, sino martensítica.
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Tamaños de partícula y fase tetragonal: Partículas de zirconia con diámetros menores a 30 nm pueden mantener la fase tetragonal a temperatura ambiente.
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Fases en PSZ: Las zirconias parcialmente estabilizadas (PSZ) contienen fases cúbica, tetragonal y monoclínica en proporciones específicas, dependiendo del estabilizador.
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Precipitados en PSZ: La zirconia estabilizada con MgO presenta precipitados elipsoidales. La morfología de estos depende del estabilizador utilizado.
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Estabilización de zirconia tetragonal policristalina (TZP): La TZP se puede estabilizar con Y2O3 y CeO2, y a veces con otros elementos.
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Degradación de TZP en presencia de vapor de agua: Las TZP con Y2O3 sufren degradación con vapor de agua entre 150 y 400 °C, debido a una reacción que favorece la transformación a monoclínica.
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Obtención de zirconia a partir de circón: Se puede obtener zirconia a partir del circón mediante disociación térmica por encima de 1750 °C.
Otros Métodos y Propiedades
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Cloruración: Un método para obtener zirconia que utiliza temperaturas entre 800 y 1200 °C con carbono y cloro.
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Resistencia a la fatiga térmica: La adición de Al2O3 mejora la resistencia a la fatiga térmica de las TZP.
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Estabilidad de fase tetragonal a temperatura ambiente: La fase tetragonal se puede estabilizar a temperaturas más bajas mediante altas presiones.
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Cerámicas tenaces (ZTC): Contienen zirconia estabilizada en una matriz cerámica (como Al2O3 o mullita).
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Fluencia y resistencia mecánica a altas temperaturas: Las cerámicas tenaces pierden sus propiedades mecánicas por encima de los 1000°C debido a la fluencia por alto estrés y fase vítrea intergranular.
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Estabilización con HfO2: La zirconia estabilizada con HfO2 presenta una mayor temperatura de transformación tetragonal-monoclínica, elevando su comportamiento a altas temperaturas.
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Estabilización con CeO2: CeO2 estabiliza las fases cúbica y tetragonal en zirconia, aumentando la resistencia mecánica.
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Aplicaciones en electrolitos sólidos: La zirconia estabilizada con Y2O3 posee aplicaciones en electrolitos sólidos para celdas de combustible.
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Densidad relativa de fases: la fase monoclínica tiene menor densidad que la tetragonal.
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Sinterización: Los métodos de sinterización de zirconia dependen de su microestructura y estabilizador utilizado.
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Conductividad térmica: La zirconia tiene baja conductividad térmica a temperatura ambiente, lo cual es clave en aplicaciones de control de temperatura.
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Refuerzos y mejora de tenacidad: Whiskers o fibras pueden mejorar la tenacidad de las cerámicas tenaces.
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Aplicaciones biomédicas: La zirconia se utiliza en aplicaciones biomédicas, como prótesis de cadera, debido a su alta resistencia mecánica.
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Aplicación en recubrimientos anti-térmicos: La baja conductividad térmica de las cerámicas tenaces las hacen ideales para recubrimientos anti-térmicos en aplicaciones aeroespaciales.
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