Síntesis coloidal de materiales nanoestructurados de Al-ZrAl3: Propiedades mecánicas mediante el ensayo miniatura de punzonado

This work describes a new method to obtain Al-Zr intermetallic nanostructured materials by using a colloidal processing technique. The combination of Al powders and zirconium IV-propoxide (C12H28O4Zr) under controlled conditions results in a metal matrix composite with a homogeneous dispersion of intermetallics. Synthesis was carried out in a tubular furnace under argon and by hot pressing under the same atmospheric conditions. XDR and SEM were used to identify the intermetallic nanoparticles. The Vickers hardness of the ZrAl3 nanocomposites and the mechanical behaviour by small punch test were studied.En este trabajo se describe un nuevo método de procesamiento coloidal para obtener materiales nanoestructurados de base aluminio con partículas intermetálicas ZrAl3. A partir de una mezcla controlada en alcohol, de polvos de aluminio con un alcóxido precursor de zirconio (C12H28O4Zr) se obtiene, mediante un tratamiento térmico en un horno convencional con atmósfera controlada o por prensado uniaxial en caliente, un polvo nanoestructurado formado por cristales de aluminio sobre los que cristalizan, de forma homogénea, nanopartículas intermetálicas de ZrAl3. La identificación del intermetálico se efectuó por difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. El comportamiento mecánico de los materiales nanoestructurados desarrollados se evaluó a partir de ensayos de dureza y mediante el ensayo miniatura de punzonado (EMP). Los resultados muestran que la presencia del intermetálico de zirconio hasta un 1,0 % (en peso) de zirconio aumenta la dureza y rigidez de la matriz de aluminio, al tiempo que incrementa su resistencia mecánica (límite elástico y resistencia a la tracción).