en profundidad Fig. 2. Moldeado de la suspensión. (Fuente: González-Marcos, A.P. (coord.)). La necesidad de mejorar la eficiencia balística ha conducido al desarrollo de nuevos materiales cerámicos que no sólo aporten mejoras en la efi-ciencia balística sino que contribu-yan con otro tipo de propiedades. El desarrollo de materiales cerámicos transparentes permitiría extender su uso a nuevas aplicaciones como ventanas transparentes para misiles, visores o blindajes de vehículos mili-tares y civiles. Los espesores necesarios para de-tener las amenazas habituales hacen difícil mantener niveles adecuados de transparencia. Los esfuerzos de investigación están dirigidos hacia el desarrollo de nuevos materiales o nuevas técnicas de fabricación que generen conocimiento sobre los factores más relevantes en el ob-jetivo de una mayor transparencia manteniendo la eficiencia balística. La transparencia depende de que no existan en el material elementos que distorsionen el paso de la radia-ción. Sólo es posible conseguir una alta transparencia cuando existe un extremado control de la porosidad y del tamaño de grano. Porosidades de solo un 0,1% son suficientes para reducir la transparencia a niveles inaceptables 3. En este artículo se presentan re-sultados obtenidos en espinela de magnesio (MgAl2O4) en el proyecto CERTRANS, financiado por el Minis-terio de Defensa dentro del Progra-ma COINCIDENTE. Este material es uno de los que ofrece un mejor ba-lance de propiedades ópticas y me-cánicas. A continuación se repasan las características del polvo de par-tida, las estrategias de fabricación que mejor resultado han dado, las principales características microes-tructurales y las propiedades finales del material. Naturaleza y características de la espinela de magnesio Las espinelas son en general óxidos de fórmula ideal AB2O4, donde A es un catión divalente y B es un catión trivalente. El óxido MgAl2O4, la es-pinela, da nombre a esta familia de compuestos. La estructura de la es-pinela está constituida esencialmente por una serie de iones oxígeno situa-dos en los vértices de una subred cú-bica centrada en las caras (FCC). La celda unidad primitiva tetraédrica de espinela se ilustra en la figura 1. Esta celda se compone de dos unidades moleculares AB2X4 y está representa-da por dos octantes con posiciones atómicas como se indica en el dia-grama. Cuatro celdas unitarias primi-tivas, dispuestos como se muestra en la figura 1, se combinan para formar la celda convencional, unidad cúbica de espinela. Por consiguiente, hay Z=8 unidades de fórmula por celda unidad cúbica, cada uno de los cuales cons-ta de 32 aniones y 24 cationes, para un total de 56 átomos. Procesos de fabricación Resulta muy complicado fabricar ma-teriales cerámicos transparentes sin la ayuda de técnicas asistidas por presión. No obstante el estudio de las técnicas de sinterización1 sin presión tiene un alto grado de interés pues el avance en estas técnicas, mucho más simples y baratas supondría un avan-ce tecnológico de primer nivel. Procesado de materiales transpa- rentes de espinela de magnesio me-diante colado-vaciado. Los polvos de partida de espinela pueden ser sinterizados por varias rutas químicas, usando típicamente soluciones de nitratos de Mg y Al o sulfatos, seguido por co-precipitación y calcinación. En el caso del material fabricado en este proyecto, las barbotinas se han preparado a partir de polvo de espi-nela de magnesio cuya pureza es su-perior al 99% y el tamaño de partícula medio es inferior a 200 nm. El polvo de espinela se disuelve en agua destilada, ya que se disper-sa en este medio mejor que en otros disolventes (etanol, propanol, ace-tona, etc.). Para mejorar los resulta-dos de transmisión se añadieron dis-tintas proporciones de aditivos que 1 Se entiende por sinterización de cerá-micas aquellos procesos de obtención de productos a partir de polvos. 20 Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 45. Cuarto trimestre 2014
BOLETIN DE OBSERVACION TECNOLOGICA 45
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