Cristalizacion y desarrollo microestructrual de mullitas dopadas con cromo

Laburpena

El desarrollo de nuevas metodologias de sintesis que permiten producir mullita de elevada pureza y homogeneidad, asi como sus excelentes propiedades mecanicas y altas resistencias al choque termico y al ataque quimico, permiten considerar a esta ceramica avanzada para aplicaciones de alta tecnologia. El presente trabajo se ha centrado en el estudio de sistemas sol-gel de mullita y mullita dopada con cromo, puesto que la adición de este elemento de transicion le permite ajustar su coeficiente de expansion termica con el del Si, condicion necesaria para su aplicación como substrato en la fabricación de dispositivos de diversa indole, en especial electronicos y fotovoltaicos. Esta tesis doctoral consta de dos partes bien diferenciadas. En la primera, se han determinado los procesos de cristalizacion que permiten obtener mullita y mullita dopada con cromo a partir de precursores amorfos previamente obtenidos mediante sintesis sol-gel a partir de alcóxidos. Para ello, se ha recurrido a tecnicas tales como analisis termico, microscopia electronica de alta resolucion, y termodifraccion de neutrones. Dichas tecnicas han puesto de manifiesto que la formacion de mullita, en todos los casos estudiados, viene precedida por la cristalización previa de unas fases metaestables de transicion. Estas fases, en el caso del sistema con composicion de mullita no dopada, son alumina tetragonal, mayoritariamente, y aluminas cubica (espinela) y ortorrómbica de forma minoritaria. La transformacion a mullita es un proceso mediado por el amorfo del medio. La presencia del cromo en estos sistemas induce variaciones en la temperatura de nucleacion de la mullita, asi como en el numero de nucleos formados y en la distribucion final de tamaños de cristales. Asimismo, modifica la secuencia de transforamcion de fases, estabilizando la fase de simetria cubica, fundamentalmente. Dicha fase ha sido completamente descrita y caracterizada. Ademas, cabe destacar que la int