Estudio químico-físico de la preparación por el método Sol-Gel de materiales del Sistema SiO2-ZrO2

Abstract

El método sol-gel basado en la hidrólisis y poli condensación de compuestos metal-orgánicos es un proceso muy importante en la obtención de cierto tipo de materiales como por ejemplo vidrios de sio2-zro2 donde se requieren temperaturas superiores a los 2000grados centígrados, así como materiales multicomponente con un muy alto grado de pureza. Sin embargo, uno de los problemas que no se había abordado hasta ahora es el de conocer con gran exactitud el tiempo al cual se producen dichas hidrólisis y policondensaciones de las materias primas de partida puesto que es de importancia fundamental. La presente tesis doctoral esta basada, en una primera parte, en el estudio de los espectros infrarrojos así como su tratamiento matemático mediante deconvolucion gaussiana de los procesos de hidrólisis y poli condensación, secado (a 50 grados c) y consolidación (tratamiento térmico desde 100 grados centígrados a 1000 grados centígrados) del tetraetoxido de silicio (teos) y tetrapropoxido de zirconio (tpoz) así como diferentes relaciones molares teos/tpoz (84/16, 50/50 y 25/75) habiéndose establecido con gran exactitud el tiempo al cual se producen dichas reacciones con el fin de obtener materiales de gran homogeneidad.La segunda parte de esta tesis esta basada, principalmente, en la caracterización superficial mediante las técnicas de absorción de nitrógeno y cromatografía gas-solidó. Mediante la absorción de nitrogeno se obtuvieron los valores de la superficie específica (m2/g) y distribución de poros de las diferentes relaciones molares y mediante la cromatografía gas-solidó los valores de la energía superficial (componentes dispersivas y acido-base). Esta caracterización es utilizada para poder determinar la compatibilidad entre estos materiales y cierto tipo de matrices tanto orgánicas como inorgánicas en la obtención de materiales compuestos.