BOLETÍN DE LA SOCIEDAD ESPAÑOLA DE Cerámica y Vidrio A R T I C U L O ••• Propiedades del sistema AI2TÍO5-SÍO2 obtenido por un proceso de tres alcóxidos M. MILOSEVSKI, R. MILOSEVSKA, D. SPASESKA Faculty of Technology and Metallurgy, Skopje, Rep. Macedonia A. R. BOCCACCINI (*) Institut für Gesteinshüttenkunde Aachen University of Technology RWTH, Aachen, Alemania El presente trabajo presenta resultados de un estudio llevado a cabo para mejorar las propiedades mecánicas del titanato de aluminio (AI2TÍO5) mediante la adición de dioxido de silicio en una síntesis a partir de tres alcóxidos como precursores. El polvo de AI2TÍO5-SÍO2 obtenido fue utilizado para fabricar compactos por prensado en frío y sinterizado a temperaturas entre 1320 °C y 1500 °C. Se estudió la influencia de la temperatura de sintetización sobre la composición cristalina y sobre el modo de fractura de los com- pactos. La adición de un 5% en peso de SÍO2 y sinterizado a 1320 °C dio los mejores resultados obteniéndose un sistema térmicamente esta- ble en el rango de temperaturas 20 - 700 °C, siendo rutilo, mullita y cristobalita, además de titanato de aluminio, las fases cristalinas pre- sentes. Las propiedades mecánicas de este material resultan de tres a cinco veces superiores a las del AI2TÍO5 puro, con resistencias mecá- nicas del orden de 80 MPa. Palabras clave: Titanato de Aluminio, Alcóxidos, propiedades mecánicas. Properties of Al2Ti05-Si02 system, obtained by a three alcoxides processing This report presents the results of a study carried out to improve the mechanical properties oí aluminium titanate by addition of SÍO2 A fabri- cation procedure using three alcoxides as precursors was used to produce powder of Al2Ti05-Si02.ICompacts were fabricating by cold pres- sing and sintering at temperatures between 1320 °C aand 1500 °C. The influence of the sintering temperature on the phase composition and fracture mode of the compacts was assessed. A material containing 5wt% of Si02 and sintered at 1320 °C showed the best results. The sys- tem is thermally stable up to temperatures of 700°C and contains rutile, cristobalite, mullite as well as aluminium titanate as cristalline pha- ses. The mechanical properties of this SÍO2 containing materials are 3 to 5 times higher than those of pure aluminium titanate with a fractu- re strength of ~ 80 MPa. Key words: Aluminium titanate, alcoxides, mechanical properties. 1. INTRODUCCIÓN Los materiales cerámicos constituidos por cristales altamente ani- sotrópicos, como es el caso de titanato de aluminio, AI2TÍO5 (AT), contienen una alta densidad de microgrietas asociadas a los bordes de grano debido a las altas tensiones térmicas internas generadas durante el enfriamiento desde la temperatura de fabricación. Esta estructura de grietas internas confieren al material propiedades especiales. Por un lado influyen negativamente en las propiedades mecánicas, resultando productos de baja resistencia mecánica y bajo módulo de Young; por otro lado, confieren al material muy buena resistencia al choque térmico debido también a su baja expansión térmica y baja difusividad térmica. Las principales pro- piedades del AT se muestran en la Tabla I [1], destacando la extre- ma anisotropía del coeficiente de dilatación térmica de los cristales individuales. Cuando el AT es enfriado desde la temperatura de fabricación (temperatura de sinterizado), se desarrolla un complejo sistema de TABLA I PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE TITANATO DE ALUMINIO [1] Densidad teórica (g/cm^) 3,7 Conductividad térmica (W/mK) 1,1 (600 °C) 2,0(1000 °C) 3,0(1200 °C) Coeficiente de expansión térmica del material policristalino (10"" K"^) 1,5-1,7 (20-1000°C) 4,4(20-1450°C) Coeficientes de expansión térmica del cristal (10"^ K-'')(20- 1000°C) eje a: -3,0 eje b:+11,8 eje c: +21,8 Resistencia mecánica (MPa) 10-30 Número de Poisson 0,29 - 0,30 Módulo de Young (GPa) 1 3 - 15 Calor específico (kj/kg K) 1,2 (1400°C) Resistencia al choque térmico muy buena Punto de fusión (°C) 1860 (*) Dirección actual: School of Metallurgy and Materials. University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, Inglaterra Bol. Soc. Esp. Cerám. Vidrio, 34 [3] 141-145 (1995) 141