Protección antioxidante de materiales compuestos C/SiC mediante recubrimientos de sílice por sol-gel

Resumen

El objetivo de este trabajo ha sido obtener recubrimientos de sílice por inmersión en soluciones sol-gel, con el fin de reducir la velocidad de oxidación de los materiales compuestos C/SiC, con o sin otras capas protectoras. Las soluciones sol-gel preparadas para formar los recubrimientos de sílice han sido tres, conseguidas combinando tetraetilortosilicato (TEOS) y los tres siguientes alquilal-cóxidos: metiltrietoxisilano (MTES), dimetildietoxisilano (DMDES) y viniltrietoxisilano (VTES). Sólo se han obtenido recubrimientos homogéneos con TEOS, MTES y DMDES. Los recubrimientos se han caracterizado mediante MEB, perfilometría y ensayos de resistencia a la oxidación mediante un análisis comparativo consistente en sucesivos tratamientos de una hora de duración desde 400°C hasta 1600°C. El espesor crítico (máximo espesor de capa sin grietas) varía con la relación TEOS/alquilalcóxido, con un espesor crítico máximo de L9 jim para la relación molar 40/60 de TEOS/MTES. Los ensayos de oxidación muestran que en los sustratos protegidos por SÍO2 y con una capa previa de SiC, la temperatura de máxima pérdida de peso se desplaza desde 800°C hasta 1100°C. En el caso de los sustratos con capas previas más complejas, la oxidación disminuye de forma drástica en el intervalo de temperaturas de 400°C a 1550°C, reduciéndose la pérdida de peso del 25% a menos del 3%.