Análisis de partículas cerámicas

El análisis del tamaño de partículas desempeña un papel crucial en la fabricación de materiales electrónicos para aplicaciones dieléctricas. Estos materiales incluyen polvos monofásicos como el titanato de bario, así como formulaciones que contienen muchas fases diferentes de óxido. En todos los casos, la distribución del tamaño de las partículas tiene un gran impacto en su procesamiento y rendimiento.

Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) ofrecen el potencial de reducir considerablemente la dependencia humana del carbón y el petróleo para la producción de electricidad. Son limpios, silenciosos y eficientes. En el centro de estos dispositivos se encuentra una compleja combinación de materiales cerámicos policristalinos, cada uno debiendo cumplir un conjunto particular de requisitos estructurales y electroquímicos. Los ingenieros controlan el rendimiento de cada componente mediante la manipulación de las propiedades químicas y físicas de los polvos iniciales. El tamaño de las partículas es de importancia crítica para las propiedades del polvo y para el rendimiento de las células. El análisis del tamaño de partículas por difracción láser ha demostrado ser una excelente forma de monitorizar y controlar el tamaño de partículas de estos materiales durante la síntesis de polvos y la fabricación de componentes.

Los resultados más precisos obtenidos de la difracción láser requieren cierto conocimiento del índice de refracción de la muestra. Esto puede ser complicado cuando la muestra contiene una mezcla de polvos, como suele ocurrir con materiales cerámicos. Esta nota de aplicación describe varios enfoques para elegir el índice de refracción de mezclas en polvo, incluyendo un estudio de caso para una mezcla _{ZrO 2-Y} 2 O _3-Al​ ​₃ O ₃._​​

La alúmina (óxido de aluminio, Al ₂ O ₃) tiene un uso generalizado en la industria cerámica para materiales refractarios, abrasivos y porcelana. Existen muchos tamaños diferentes y grados modificados químicamente. El tamaño de las partículas afecta a las propiedades de fabricación y mecánicas de estos componentes, incluyendo la densidad de empaquetado y la resistencia mecánica de la pieza final. Estos materiales suelen dispersarse en agua para su medición, añadiéndose surfactante para evitar la aglomeración.

Los polvos sintéticos de óxido de hierro se utilizan principalmente por sus propiedades pigmentarias y magnéticas (aunque no todos los tipos de óxido de hierro son magnéticos). La categoría de polvos de óxido de hierro incluye todo tipo de óxidos sintéticos de hierro (hematita, magnetita, maghemita, etc.) y también polvos de ferrita, ya que estos últimos materiales tienen como principal componente óxido férrico (Fe2O3). Los polvos de óxido de hierro son los pigmentos inorgánicos coloreados más utilizados en productos de hormigón, pinturas, plásticos y otros medios. Debido a sus propiedades químicas y magnéticas, los polvos de óxido de hierro también encuentran un uso comercial significativo en componentes electromagnéticos, catalizadores, tóneres, medios de grabación magnética y otras aplicaciones.