materiales cerámicos. síntesis y procesado - Universidad ...
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
RESÚMENES-ABSTRACTS<br />
MATERIALES CERÁMICOS. SÍNTESIS Y PROCESADO<br />
161 Ablación ultrarrápida de cerámicas avanzadas mediante láser de fs<br />
P. Morenoa,b , C. Méndeza , A. Garcíaa , I. Ariasa , L. Rosoa a) Grupo de Óptica, Departamento de Física Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Salamanca, Plaza de la Merced, s/n, 37008 Salamanca<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica, <strong>Universidad</strong> de Salamanca,Avenida Fernando Ballesteros, s/n, 37700 Béjar (Salamanca)<br />
La ablación ultrarrápida por medio de pulsos láser intensos y ultracortos se aplica en este trabajo al micromecanizado de <strong>materiales</strong><br />
<strong>cerámicos</strong> avanzados (Al2O3, SiN, SiC y ZTA). Mediante este procedimiento se pueden obtener estructuras de gran precisión y<br />
calidad, sin más que utilizar los parámetros de proceso apropiados. Para ello, es vital determinar el umbral de densidad de energía<br />
necesario para entrar en ese régimen de interacción, que es dependiente, sobre todo, del material.<br />
041 Efecto del B2O3 en la cristalización de mullita en vidrios del sistema MgO–CaO–Al2O3–SiO2<br />
130<br />
A. Beldaa , F. Lucasa , F. J. Torresb , E. Ruiz de Solab , J. Alarcónb a) Departamento de I+D, FRITTA S.L., Ctra. CV-20, Km 8, Onda-Castellón-España<br />
b)Departamento de Química Inorgánica, <strong>Universidad</strong> de Valencia, Dr. Moliner, 50, 46100-Burjassot-Valencia-España<br />
Se han preparado, mediante fusión de materias primas de calidad industrial, tres vidrios con cantidades crecientes de B2O3 a partir<br />
de una composición de referencia, basada en el sistema CaO-MgO-Al2O3-SiO2, dentro del campo primario de cristalización de<br />
mullita. A continuación se ha estudiado, mediante dilatometría, microscopía de calefacción, difracción de rayos X y microscopía<br />
electrónica de barrido, el efecto del B2O3 en la sinterización de los vidrios, en la cristalización de mullita y en la microestructura de<br />
los <strong>materiales</strong> vitro<strong>cerámicos</strong> obtenidos mediante tratamientos térmicos rápidos de los vidrios en forma de polvo. Para comprobar la<br />
viabilidad de la metodología de estudio empleada se han caracterizado los esmaltes de naturaleza vitrocerámica preparados con las<br />
composiciones estudiadas y tratados siguiendo ciclos industriales estándar de monococción de gres porcelánico.<br />
Efecto del P2O5 en vidriados opacos por desvitrificación de circón<br />
A. Moreno, A. Escardino, E. Bou, Mª J. Orts<br />
Instituto de Tecnología Cerámica. Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas<br />
Universitat Jaume I. Campus Universitario Riu Sec. Castellón. España.<br />
Se ha estudiado la influencia de la presencia de pequeñas cantidades de P2O5 sobre las características de los vidriados obtenidos a<br />
partir de fritas cerámicas, constituidas básicamente por el sistema de óxidos: SiO2-Al2O3-CaO-ZnO-ZrO2 .<br />
La adición de un 1 % de P2O5 a la composición de fritas del citado sistema de óxidos, conteniendo un 4% (en peso) de ZrO2, ha<br />
permitido obtener valores del índice de blancura, del brillo y de la opacidad, en el vidriado resultante de la cocción, prácticamente del<br />
mismo orden que los habituales en los vidriados blancos de circón, exentos de fosforo, que suelen contener entre un 7 y un 10 % (en<br />
peso) de dicho óxido. Este resultado tiene especial interés en la actualidad, ya que el circón, que se utiliza como materia prima de estas<br />
fritas, ha experimentado un aumento de precio del 40 % desde noviembre de 2003.<br />
La intensificación de la opacidad del vidriado que resulta al introducir tan baja proporción de P2O5 en la frita de partida, parece deberse<br />
a que, durante el tratamiento térmico, se produce una separación de fases vítreas que conduce a la formación de cristales de circón de<br />
menor tamaño que el resultante, a las mismas condiciones de operación (igual ciclo de cocción), en los vidriados de circón exentos de<br />
fósforo.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
031 Evolución mineralógica y estructural durante el proceso de cocción de gres porcelánico<br />
J. Martín-Márquez, J. Ma. Rincón, M. Romero<br />
Grupo de Materiales Cerámicos y vítreos, Instituto Eduardo Torroja de CC. De la Construcción Madrid,<br />
C/ Serrano Galvache 4, 28033-Madrid-España<br />
El gres porcelánico, producto cerámico de más reciente aparición en el mercado, se caracteriza por ser un material vitrificado en<br />
toda su masa y muy compacto, que presenta como característica esencial una porosidad extremadamente baja que le confiere<br />
excelentes propiedades mecánicas y químicas. En este trabajo se estudia la variación de las propiedades (Dap, AA, εa, εc y σf) con<br />
la temperatura de cocción. A su vez se han utilizado las técnicas de difracción de rayos-X (DRX), refinamiento Rietveld, análisis<br />
térmico diferencial-termogravimétrico (ATD/TG) y microscopía electrónica de barrido (MEB/EDX) para conocer más profundamente<br />
la mineralogía y estructura de la pasta de gres porcelánico en el intervalo de temperatura 400-1400ºC .<br />
014 Nuevos métodos de preparación de <strong>materiales</strong> para la electrocerámica<br />
A. Castro, E. Vila, T. Hungría, P. Ferrer, J.E. Iglesias<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Cantoblanco. 28049 Madrid.<br />
Dados los problemas que plantea el método de estado sólido para la preparación de óxidos metálicos, en forma de polvo microcristalino,<br />
para su posterior <strong>procesado</strong> y utilización como <strong>materiales</strong> electro<strong>cerámicos</strong>, se proponen métodos alternativos que permitan conservar<br />
su principal ventaja, economía y fácil manipulación de los reactivos, pero superando sus inconvenientes: largos tiempos y elevadas<br />
temperaturas de reacción, pérdidas de estequiometría y falta de control del tamaño de partícula. Se describe la utilización del método de<br />
activación mecanoquímica y mecano<strong>síntesis</strong>, y un método de química suave, por vía húmeda, modificado con respecto al conocido de la<br />
coprecipitación. En el primer caso, mediante tratamientos mecánicos es posible obtener precursores con elevada reactividad que<br />
permiten la obtención de las fases deseadas, incluso a temperatura ambiente, en cuyo caso se denomina mecano<strong>síntesis</strong>. El segundo<br />
método conduce, igualmente, a precursores de tamaño de partícula muy pequeño que facilitan el control del camino de reacción. Ambos<br />
métodos permiten la estabilización, a bajas temperaturas, de fases que resultan metaestables cuando se utiliza el método de <strong>síntesis</strong><br />
tradicional. Se muestran ejemplos de la aplicación de los nuevos métodos para la preparación de perovskitas ferroeléctricas<br />
tridimensionales y laminares y para la preparación de fases con estructura en columnas, conductoras aniónicas.<br />
018 Síntesis por activación mecanoquímica de la fase Aurivillius ferroeléctrica Sr2Bi4Ti5O18<br />
P. Ferrer, A. Castro, J.E. Iglesias<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, Cantoblanco, 28049 Madrid, España.<br />
La activación mecanoquímica es un método de <strong>síntesis</strong>, alternativo al cerámico tradicional, que trata de resolver algunos problemas que<br />
éste presenta, como las elevadas temperaturas y los largos tiempos de reacción. Los reactivos iniciales son sometidos a una enérgica<br />
molienda que provoca una disminución controlada del tamaño de partícula. Tras este proceso se obtiene un precursor homogéneo, muy<br />
reactivo y fácilmente sinterizable, e incluso, en ocasiones, la fase deseada (mecano<strong>síntesis</strong>). Estos <strong>materiales</strong> presentan estructura<br />
laminar ([Bi2O2][Sr2Bi2Ti5O16]) y propiedades ferroeléctricas, con transiciones ferro-paraeléctricas a altas temperaturas. Éste carácter<br />
ferroeléctrico los hace atractivos como sustitutos de los titanatos-circonatos de plomo actualmente utilizados, con la ventaja de que la<br />
ausencia de plomo en su composición los convierte en <strong>materiales</strong> más adecuados desde el punto de vista medioambiental. En esta<br />
comunicación se expone cómo el método de activación mecanoquímica permite sintetizar la fase Sr2Bi4Ti5O18 en una única etapa, a<br />
una temperatura unos 250ºC inferior a la del método cerámico y en tiempos de reacción más cortos. Estas condiciones evitan la pérdida<br />
de estequiometría y permiten obtener un tamaño de partícula más pequeño.<br />
202 Activación alcalina de vidrios para su incorporación en <strong>materiales</strong> de construcción<br />
Girbés I., López M. J., Suesta C, Beleña I. y Silvestre C.<br />
Instituto tecnológico de la Construcción Valencia(AIDICO)<br />
Parque Tecnológico Avda. Benjamin Franklin, 1746980 Paterna – VALENCIA.<br />
En el presente trabajo, se ha evaluado el efecto de distintas disoluciones activantes (silicato sódico y silicato potásico, NaOH, KOH,<br />
Na2CO3,) sobre morteros de cemento Pórtland, con sustitución parcial de cemento, por un residuo de vidrio molido, de granulometría<br />
100-300 y 50 µm, a distintas edades de curado. El residuo de vidrio utilizado para la sustitución de cemento, es el material rechazado<br />
por el sistema de clasificación óptica de vidrio de desecho, al que se someten los residuos de vidrio previamente a su reciclado.Se han<br />
realizado morteros con sustitución de cemento (en peso) por vidrio para evaluar las resistencias mecánicas que se obtienen con la<br />
sustitución y se ha analizado la composición y estructura de los productos de reacción, mediante difracción de rayos X (DRX).
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
074 Análisis mineralógico y tecnológico de arcillas absorbentes de Santa Marta de los Barros (Badajoz)<br />
M.J. Liso Rubio1 , J. Gómez Moreno1 , A. Albarrán Liso1 , A. López Munguira1 , M. Alfaro Domínguez2 Departamento de Biología y Producción de los Vegetales. Áreas de Mineralogía y Edafología. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de<br />
Extremadura. Ctra de Elvas s/n. 06071. Badajoz (Spain)<br />
Deparatmento de Electrónica e Ingeniería Electromecánica. Área de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Escuela de<br />
Ingenierías Industriales. <strong>Universidad</strong> de Extremadura. Ctra de Elvas s/n. 06071. Badajoz (Spain)<br />
Se investiga un yacimiento nuevo constituido por una arcilla fibrosa absorbente de la familia de la Palygorskita, en el término municipal<br />
de Santa Marta de los Barros (Badajoz). La Palygorskita tiene una gran capacidad de absorción, que puede llegar hasta un 200 % de su<br />
peso en agua. Si a esta extraordinaria capacidad de sorción, unimos sus propiedades reológicas y catalíticas, hacen que esta arcilla sea<br />
un material especialmente interesante para la industria. Por todo esto, se pretende describir un yacimiento de Palygorskita no citado en<br />
Extremadura, investigarlo mineralógicamente y estudiar la variación de sus propiedades tecnológicas. Se caracterizan las muestras por<br />
Difracción de rayos X y Espectrometría de Infrarrojos y se le efectúan ensayos tecnológicos de contracción, pérdida de peso y absorción<br />
de agua. Se investigan 5 sondeos, con un total de 21 muestras.<br />
046 Caracterización de diferentes tipos de pigmentos <strong>cerámicos</strong> de cobalto<br />
A. Barba, M.F. Gazulla, m.P. Gómez, m. Orduña<br />
Instituto de Tecnología Cerámica.<br />
Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas.<br />
Universitat Jaume I. Castellón. España.<br />
En el presente trabajo se ha puesto a punto una metodología para la caracterización de diferentes tipo de pigmentos de cobalto<br />
mediante la determinación de la composición química, las fases cristalinas presentes y las coordenadas cromáticas. Finalmente se ha<br />
relacionado el color que ha desarrollado cada pigmento con su composición química y sus fases cristalinas. Como resultado del trabajo<br />
se han obtenido las condiciones experimentales de medida y se ha realizado la caracterización de pigmentos <strong>cerámicos</strong> de cobalto<br />
comerciales.<br />
154 Densificación superficial de soportes <strong>cerámicos</strong> porosos por láser<br />
098<br />
A. Puche a , P. Pardo b , R. Ibáñez a , J. Bastida b , V. Primo a<br />
a)Institut de Ciencia del Materials de la Universitat de València (I.C.M.U.V.). Pol. “La Coma” s/n, 46980 Paterna (Valencia) - España<br />
b) Departament de Geología de la Universitat de Valencia. Dr. Moliner, 50, 46100-Burjasot-España<br />
En el presente trabajo se estudian tratamientos de vitrificación superficial de cuerpos <strong>cerámicos</strong> porosos por láser. Se aplican dos tipos<br />
de tratamientos: El primero por irradiación directa de la cerámica sinterizada; el segundo incluye una fase de impregnación en una<br />
solución basada en silicatos (sódico y/o potásico) previa a la irradiación. Dicha solución es susceptible de formar vidrio durante el<br />
tratamiento láser. Se realizan ensayos de absorción de agua para evaluar la evolución de la porosidad, obteniendo reducciones<br />
significativas con respecto al valor de la cerámica sinterizada sin tratar. Se caracterizan las fases cristalinas en función del tipo de<br />
tratamiento por medio de difracción de rayos X, y se obtienen imágenes de microscopía electrónica de barrido de cortes transversales<br />
de la superficie tratada.<br />
Estabilización de Co(II) en <strong>materiales</strong> laminares tipo hidrotalcita precursores de óxidos mixtos catalíticos<br />
P. Benito, M. Herrero, F.M. Labajos + , V. Rives<br />
Dpto. Química Inorgánica. <strong>Universidad</strong> de Salamanca. 37008. SALAMANCA<br />
E.T.S. de Ingeniería Industrial. 37700 BÉJAR (Salamanca). labajos@usal.es<br />
En este trabajo se presenta la <strong>síntesis</strong> y caracterización de una serie de compuestos laminares tipo hidrotalcita con Co(II), Zn(II) y Al(III)<br />
en las láminas y carbonato en la zona interlaminar, en los que se varía la cantidad de metales divalentes a fin de estabilizar el estado<br />
dipositivo del cobalto. La preparación de los precursores se completa con diversos tratamientos térmicos que afectan a la cristalinidad<br />
de los sólidos finales. Lo que supone una alternativa a los catalizadores bimetálicos Co-Mo, preparados por impregnación sobre SiO2,<br />
buscando la formación de óxidos mixtos de zinc y aluminio que estabilicen los clusters de Co2+, y que nos permita modular la<br />
concentración de cobalto. En todos los casos se obtuvieron compuestos tipo hidrotalcita y el estado predominante del cobalto fue<br />
dipositivo.<br />
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Materiales - Valencia 2004<br />
103 Estudio cinético de la reacción de geopolimerización. Influencia de la naturaleza del catión<br />
I.Beleña a , M.J.L.Tendero a , I. Girbés a , E.M.Tamayo b , D. Vie b<br />
a) Instituto Tecnológico de la Construcción de Valencia (AIDICO)<br />
b) Instituto de Ciencias de los Materiales de la <strong>Universidad</strong> de Valencia (ICCMUV)<br />
Durante la última década el interés por los <strong>materiales</strong> geopoliméricos entre la comunidad científica ha experimentado un gran auge<br />
debido a su gran interés a nivel industrial. A pesar de poseer numerosas ventajas frente a los productos tradicionales, a la hora de ser<br />
empleados como <strong>materiales</strong> de construcción, su principal inconveniente es su elevado coste frente a los productos ya establecidos. Una<br />
de las posibles soluciones es el uso de residuos industriales de bajo coste como fuente de silicio o/y aluminio. Esto plantea una serie de<br />
problemas a la hora de ensayar numerosos residuos de distintas naturalezas y composiciones.<br />
El conocimiento de la influencia de los parámetros de reacción sobre las propiedades finales del material permitiría conocer a priori qué<br />
residuos industriales pueden ser útiles para su uso como <strong>materiales</strong> de partida con una simple caracterización inicial.<br />
En trabajos anteriores se ha estudiado cómo afectan diversos parámetros de reacción a la estructura de dichos <strong>materiales</strong>,<br />
observándose diferencias notables en función de la naturaleza del catión utilizado Para dilucidar este comportamiento, en este trabajo<br />
se ha estudiado la cinética de la reacción geopolimérica de dos muestras con idéntica composición (SiO2/Al2O3, MO2/ Al2O3, H2O/<br />
MO2) pero distinto catión neutralizador de la carga negativa de la red 3D geopolimérica asociada a los Al3+ tetracoordinados. El<br />
seguimiento de la reacción se llevó a cabo mediante Resonancia Magnética Nuclear de Ángulo Mágico de Spin (MAS-RMN) y<br />
termogravimetría (TG). Se observaron diferencias en las distintas etapas de la reacción de geopolimerización en función del catión<br />
utilizado, lo que permitió entender la influencia de estos dos cationes en las estructuras de los <strong>materiales</strong> geopoliméricos.<br />
254 Estudio comparativo de técnicas para el secado de productos <strong>cerámicos</strong><br />
J. Orozco Messanaa , L. Littab , A. Alsinab 104<br />
a) Departamento de Ingeniería de la Construcción, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-<br />
España<br />
b) Tecnochimica Sassolese Srl, Via Quattro Passi 58/64. 41043 Formigine (Modena) Italia<br />
El presente artículo describe de forma comparativa los resultados obtenidos en la evaluación de las técnicas de secado más avanzadas<br />
para productos <strong>cerámicos</strong>. Tras seleccionar aquellas técnicas de secado que ofrecen mejores posibilidades, se describen los sustratos<br />
<strong>cerámicos</strong> sobre los que se realizarán las pruebas. La experimentación muestra la problemática tanto de la calidad del secado, como las<br />
dificultades de proceso y por último la valoración económica de cada alternativa. Por último, se presentan las conclusiones en forma de<br />
guía para la selección del proceso óptimo en función de las necesidades industriales.<br />
Estudio de la influencia de diversos parámetros de reacción sobre la estructura de <strong>materiales</strong><br />
geopoliméricos mediante MAS-RMN<br />
I.Beleña a , M.J.L.Tendero a , E.M.Tamayo b , D. Vie b<br />
a) Instituto Tecnológico de la Construcción de Valencia (AIDICO)<br />
b) Instituto de Ciencia de los Materiales de la <strong>Universidad</strong> de Valencia (ICMUV)<br />
Los <strong>materiales</strong> geopoliméricos están despertando cada vez un mayor interés a nivel industrial por las numerosas ventajas que ofrecen<br />
frente a los <strong>materiales</strong> de construcción tradicionales. Dichos <strong>materiales</strong> se caracterizan por una gran complejidad a nivel microestructural<br />
por ser de naturaleza básicamente amorfa. Se conoce que pequeños cambios en los parámetros de reacción dan lugar a <strong>materiales</strong> de<br />
naturalezas y propiedades muy diferentes que encuentran aplicaciones en sectores industriales muy diversos. Con este trabajo se<br />
persigue una mayor comprensión de cómo afectan distintos parámetros de reacción a la estructura final del material, para<br />
posteriormente intentar correlacionar dichos resultados con sus propiedades mecánicas y durabilidad. De esta forma, mediante el<br />
control de dichos parámetros de reacción podremos determinar a priori las características y propiedades de los <strong>materiales</strong><br />
geopoliméricos.<br />
Los parámetros de reacción estudiados han sido las relaciones de composición SiO2/Al2O3, M2O/Al2O3 y H2O/Na2O y la naturaleza<br />
del catión (Na+ o K+). Las técnicas empleadas para realizar este estudio fueron la Difracción de Rayos X (DRX) para el estudio de las<br />
fases cristalinas y la Resonancia Magnética Nuclear de Angulo Mágico de Spin (MAS-NMR), para el estudio de las fases amorfas.<br />
Mediante DRX, se determinó que partiendo de Na+ como catión compensador de la carga de la red 3D, existen unos límites de<br />
composición para la formación de fases zeolíticas. Para el caso del K+, no se observa la formación de zeolitas dentro de los límites de<br />
composición estudiados. Por MAS-NMR, también se observó que las relaciones SiO2/Al2O3 y H2O/M2O afectan por igual a la<br />
estructura de los geopolímeros independientemente del catión empleado, mientras que la relación M2O/Al2O3 influye de modo distinto<br />
en la estructura en función de la naturaleza del catión utilizado.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
179 Materiales autovidriados obtenidos a partir de materias primas con feldespato sódico y cuarzo<br />
P.J. Sánchez-Soto a , M. Raigón Pichardo b , A. Ruiz Conde a , J. J. Benítez Jiménez a<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, Centro Mixto CSIC-US,<br />
c/Américo Vespucio s/n, Isla de la Cartuja, 41092-Sevilla<br />
b) La Maestranza-Simón Verde, c/Ecuador nº 5, 41120-Gelves, Sevilla<br />
El presente trabajo tiene como primer objetivo la caracterización de una materia prima natural: se trata del producto resultante de<br />
sienitas alteradas y que presenta potencial interés para la obtención de <strong>materiales</strong> vidriados, siendo su estudio el segundo objetivo<br />
planteado. Para ello se han seleccionado una serie de muestras representativas y se han estudiado por distintas técnicas<br />
experimentales, como son DRX y FRX, microscopía óptica petrográfica, microscopías electrónicas de barrido (MEB) y transmisión,<br />
análisis químico por EDX, análisis granulométrico y análisis térmico. Mezclas feldespato sódico-cuarzo se han sometido a un <strong>procesado</strong><br />
cerámico convencional, preparándose probetas por prensado uniaxial que se han tratado térmicamente a diversas temperaturas durante<br />
2 horas hasta 1350 ºC, determinándose una serie de propiedades (contracción lineal, capacidad de absorción de agua, densidad<br />
aparente, porosidad abierta y resistencia mecánica). Por otra parte, se ha realizado un estudio dilatométrico y de evolución de fases<br />
cristalinas con la temperatura. Entre otros aspectos más destacados, los resultados han permitido concluir que la cantidad de feldespato<br />
sódico (albita) es superior al 60 % en algunas muestras, junto a cuarzo (ca. 30 %) y otros minerales accesorios, en particular caolinita de<br />
pequeño tamaño de partículas. Asimismo, los resultados han mostrado que se pueden obtener productos autovidriados a 1200 ºC en los<br />
cuáles está presente cuarzo como única fase cristalina, porosidad abierta prácticamente nula y densidades del orden de 2.4 g/cm 3 . Se<br />
concluye que estas materias primas con feldespato sódico y cuarzo son de gran interés para la preparación de vitro<strong>cerámicos</strong> y<br />
<strong>materiales</strong> autovidriados con distintas propiedades, además de servir de materia prima en pastas cerámicas teniendo en cuenta el<br />
contenido de cuarzo libre y fundentes que posee. Los resultados obtenidos en este trabajo son de utilidad para comprender algunas<br />
variables en juego a la hora de la obtención de vidriados, a partir de estas materias primas, aplicadas sobre soportes <strong>cerámicos</strong> de<br />
distinta porosidad.<br />
107 Preparación y caracterización de vidrios <strong>cerámicos</strong> Bi-2212<br />
A. Soteloa , M. Moraa , M. A. Madrea , J. C. Dieza , L. A. Angurela , M. C. Mayoralb a)Departamento de Ciencia de Materiale,s, ICMA,CSIC-<strong>Universidad</strong> de Zaragoza,<br />
María de Luna 3, 5018-Zaragoza-España<br />
b) Instituto de Carboquímica, CSIC, Miguel luesma 4, 5018-Zaragoza-España<br />
La utilización de geometrías cilíndricas de superconductores de alta temperatura puede ser adecuada para su uso en aplicaciones de<br />
potencia, como pueden ser barras de alimentación y limitadores de corriente. Una de las formas clásicas de preparación ha sido a partir<br />
de preformas de polvos, total o parcialmente reaccionados, mediante prensado isostático. Los cilindros obtenidos mediante esta técnica<br />
presentan algunos problemas, como son la falta de homogeneidad en sus dimensiones, la limitación en la obtención de grandes<br />
longitudes para un determinado radio, así como dificultades asociadas al ajuste del proceso cuando es necesario cambiar la<br />
granulometría de los polvos de partida. Por otra parte, y aunque la resistencia mecánica de estas preformas es suficiente para su<br />
manipulación posterior, es deseable un aumento de la misma. En este trabajo presentamos un método de preparación de preformas<br />
cilíndricas vítreas de Bi-Sr-Ca-Cu-O, que da lugar a unos cuerpos en verde que mejoran las dificultades mencionadas anteriormente en<br />
el prensado isostático, y que además permite la obtención de muestras a ritmos más elevados. Se presenta una caracterización<br />
mecánica, composicional, dimensional, microestructural y eléctrica de estas muestras por medio de diferentes técnicas de análisis.<br />
126 Direct laser synthesis of Ce1-xPrxO2-δ<br />
Puche, A., Primo, V., Ibañez, R.<br />
Instituto de Ciencia de los Materiales de la <strong>Universidad</strong> de Valencia ( ICMUV)<br />
Pol. “La Coma” s/n, 46980 Paterna (Valencia) - España<br />
Praseodymium-doped ceria pigments, Ce1-xPrxO2-δ, x∈ [0.01, 0.2] have been prepared by direct laser synthesis starting from a mixture of<br />
the both metal nitrates. The formation of the CeO2 fluorite-type structure in all the range of praseodymium amounts is confirmed XRD. By<br />
the cell parameter refinement and diffuse reflectance results we can conclude that in all cases, the Pr is incorporated in the CeO2 host<br />
lattice. CIE L*a*b* coordinates for all the samples are obtained, showing that deeper red colour is obtained at low Pr contents. The<br />
special characteristics that a laser synthesis provides to the final products are discussed.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
MATERIALES CERÁMICOS. PROPIEDADES Y APLICACIONES<br />
137 Moldeo por Inyección de Polvos de Ferrita de Ni-Zn utilizando un sistema ligante basado en polipropileno.<br />
Efecto de la adición de ácido esteárico en las propiedades reológicas<br />
Elena Rodríguez-Senína , Donald F. Heaneyb , Alejandro Váreza , Belén Levenfelda , José M. Torralbaa a Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química, <strong>Universidad</strong> Carlos III de Madrid. Avda. <strong>Universidad</strong>, 30.<br />
28911- Leganés, Spain.<br />
b Center for Innovation Sintered Products, <strong>Universidad</strong> de Penn State, 147 Research West. University Park, Pensilvania 16802-6809.<br />
En el presente trabajo se ha desarrollado una nueva formulación de ligante para la obtención de piezas de ferrita de Ni-Zn basado en<br />
polipropileno. El ligante está compuesto por proporciones variables de polipropileno (PP) y cera parafina (PW) a las que se le ha<br />
adicionado diferentes cantidades (0-7%) de ácido esteárico. Las propiedades reológicas de las mezclas fueron evaluadas con un<br />
reómetro capilar en un rango de temperaturas entre 160 y 180 ºC y velocidades de cizalla entre 100-3000 s-1. Todas presentan un<br />
comportamiento pseudoplástico y se aprecia un importante descenso de la viscosidad cuando se añade SA, aunque es independiente<br />
de la cantidad de ácido añadida. El proceso de eliminación del ligante se llevó a cabo en dos etapas, en primer lugar eliminación con<br />
disolvente y a continuación eliminación térmica por capilaridad con polvo de alúmina. La sinterización se realizó en las mismas<br />
condiciones que la de las piezas obtenidas por compactación uniaxial alcanzándose densidades superiores (93 %).<br />
229 Estabilidad termodinámica de las fases condensadas del sistema MgO-Al-C. Estudio de <strong>materiales</strong> ricos en<br />
MgO en condiciones reductoras<br />
Sara Serena, Mª Antonia Sainz y Angel Caballero<br />
Departamento de Cerámica. Instituto de Cerámica y Vidrio.<br />
Campus de Cantoblanco. C/ Kelsen, s/n. 28049-MADRID. SPAIN.<br />
En el presente trabajo se ha establecido la evolución con la temperatura de la microquímica y microestructura de <strong>materiales</strong> de MgO-C-<br />
Al con elevado contenido en MgO y para diferentes relaciones Al/C, en condiciones atmosféricas altamente reductoras. El proceso de<br />
reacción en los <strong>materiales</strong> entre 1100º y 1600ºC se ha estudiado mediante difracción de rayos-X (DRX), Microscopía Óptica de Luz<br />
Reflejada (MOLR) y Microscopía Electrónica de Barrido y Análisis por Dispersión de Energía de Rayos X (MEB-EDS).<br />
Los resultados experimentales, se han discutido en función de los diagramas de estabilidad del sistema MgO-C-Al calculados<br />
termodinamicamente a distintas temperaturas y presiones parciales de Mg, Al y CO.<br />
La combinación de ambos estudios, termodinámico y experimental, ofrece una descripción completa del proceso de reacción que tiene<br />
lugar en los <strong>materiales</strong> estudiados.<br />
168 Nueva cerámica con alta constante dieléctrica: CaMn7O12<br />
M. A. Señarís-Rodrígueza , S. Yáñez-Vilara , A. Castro-Couceiroa , B. Rivas-Muriasb , A. Fondadob , J. Mirab , J. Rivasb .<br />
a) Dpto. Química Fundamental, <strong>Universidad</strong>e da Coruña, 15071 A Coruña, España.<br />
b) Dpto. Física Aplicada, <strong>Universidad</strong>e de Santiago de Compostela,<br />
15782 Santiago de Compostela, España.<br />
En esta contribución presentamos las propiedades dieléctricas del óxido mixto CaMn7O12, en el que encontramos una constante<br />
dieléctrica muy elevada a temperatura ambiente (ε’r > 10 4 ) hasta frecuencias de ∼ 10 4 Hz. Este comportamiento hace que sea un<br />
material muy atractivo desde el punto de vista tecnológico siempre y cuando se consigan minimizar sus altos valores de tangente de<br />
pérdidas.<br />
Del análisis de los diagramas de impedancia compleja obtenidos deducimos que existe una importante contribución extrínseca a los<br />
altos valores de ε’r encontrados; pero además, que la constante dieléctrica intrínseca de este compuesto (ε’r ∼ 30) es mayor que lo cabe<br />
esperar para este tipo de cerámicas, aspecto que relacionamos con la presencia de orden de carga en este óxido de valencia mixta.<br />
090 Correlación entre estructura y luminiscencia de las diferentes fases de Y2Si2O7.<br />
M. Díaz* a , C. Pecharromána , F. del Montea , J. Sanza , E. Iglesiasa , José S. Moyaa , C. Yamagatab , S. Mello-Castanhob .<br />
a Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, Cantoblanco 28049. Madrid<br />
b IPEN-CNEN/SP Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares,<br />
Sao Paulo, Travessa R, 400-Campus USP-CEP05508-900, (Brasil)<br />
Se han preparado mediante precursores obtenidos por métodos hidrotermales y sol-gel fases puras y dopadas con tierras raras (Dy) de<br />
, , e Y del disilicato de itrio. En el caso de las fases e Y se ha visto pueden aparecer simultáneamente, dependiendo su pureza de la<br />
ruta de preparación del precursor y del dopado. Se estudió la evolución térmica mediante XRD, NMR, IR, y PL, a partir de los diferentes<br />
precursores amorfos.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
En el caso de la luminiscencia, se ha encontrado que aunque el disilicato sin dopar produce una luminiscencia intrínseca en torno a 300-<br />
400 nm, el dopado con 0.05% mol de Dy aumenta notablemente la eficiencia total, obteniéndose rendimientos del orden de los fósforos<br />
comerciales tipo Eu:Y2O3.<br />
042 Materiales <strong>cerámicos</strong> piezoeléctricos de la solución sólida relaxor-ferroeléctrico Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3:<br />
Propiedades de deformación bajo el campo eléctrico y texturación<br />
M. Algueró*, C. Alemany, B. Jiménez, P. Ramos. J. Ricote, E. Maurer y L. Pardo<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC. Cantoblanco, 28049 Madrid, España<br />
La solución sólida relaxor- ferroeléctrico Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) presenta un gran interés desde el punto de vista<br />
fundamental y aplicado. El establecimiento de los fundamentos del estado relaxor, de la transición del estado relaxor al estado<br />
ferroeléctrico, que involucra el desarrollo de orden a largo alcance, y de la piezoelectricidad y deformación bajo campo eléctrico<br />
ultragrandes observadas en cristales y <strong>materiales</strong> <strong>cerámicos</strong> texturados con estructura romboédrica a lo largo de la dirección ,<br />
son temas de gran actualidad en Física de la Materia Condensada. El desarrollo de técnicas de preparación de <strong>materiales</strong> <strong>cerámicos</strong><br />
texturados de este sistema con características de deformación bajo campo significativamente mejores que las de piezocerámicas de<br />
zirconato titanato de plomo (PZT) es un desafío importante en Ciencia y Tecnología de Materiales, que debe dar paso a una nueva<br />
generación de transductores electromecánicos (sensores, actuadores, sistemas expertos, generación y detección de ultrasonidos y de<br />
ondas acústicas submarinas ...) de alta sensibilidad.<br />
En esta comunicación se presenta la caracterización electromecánica de una serie de <strong>materiales</strong> <strong>cerámicos</strong> de PMN-PT preparados a<br />
partir de polvo sintetizado por activación mecanoquímica de precursores, con gran homogeneidad composicional, en función de la<br />
composición y la temperatura. Los resultados de coeficientes y pérdidas piezoeléctricas, de deformación bajo campo, de modulo de<br />
Young y pérdidas mecánicas, de permitividad y pérdidas dieléctricas, y de ciclos de histéresis ferroeléctricos permiten discutir la<br />
naturaleza y dinámica de los dominios de polarización en la solución sólida. También se describen experimentos de texturación por<br />
crecimiento de grano forzado por plantillas orientadas (TGG, del inglés Templated Grain Growth) utilizando únicamente polvo cerámico<br />
de la fase sintetizado por activación mecanoquímica.<br />
151 Resistencia al choque térmico de <strong>materiales</strong> <strong>cerámicos</strong> con grietas de indentación: influencia de las<br />
tensiones residuales de desbaste<br />
Alberto Juy y Marc Anglada<br />
Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal.lùrgica<br />
Universitat Politècnica de Catalunya, Avda. Diagonal 647, 08028-Barcelona<br />
En el estudio de las propiedades mecánicas de los <strong>materiales</strong> <strong>cerámicos</strong>, es costumbre utilizar indentación Vickers para producir fisuras<br />
semicirculares estables. Esta estabilidad proviene del hecho que el factor de intensidad de tensiones residual disminuye rápidamente<br />
cuando la grieta se extiende. Para producir la rotura inestable, es necesario aplicar una tensión externa, cuyo factor de intensidad de<br />
tensiones junto con el residual de indentación cumpla con las condiciones de fractura inestable especificadas por la mecánica de la<br />
fractura. En este trabajo se investiga la influencia de tensiones residuales superficiales de desbaste sobre la resistencia al choque<br />
térmico de probetas indentadas. Se analiza el problema a partir del modelo clásico de indentación con la hipótesis que la rotura se<br />
produce por extensión de la grieta en la superficie. Se pone de manifiesto la complejidad del problema y se propone un modelo que<br />
permite estudiar el choque térmico mediante la extensión de la fisura de indentación. Según el modelo propuesto las tensiones<br />
residuales de compresión inducidas en la superficie por desbaste originan una disminución en la extensión estable de la fisura y un<br />
aumento en la resistencia al choque térmico. Las predicciones se comparan con resultados experimentales obtenidos en circona dopada<br />
con 2,5% molar de itria.<br />
131 Propiedades mecánicas de <strong>cerámicos</strong> eutécticos Al2O3-ZrO2 (Y2O3) y Al2O3-YAG <strong>procesado</strong>s por<br />
solidificación direccional<br />
A. Salazara , J. Y. Pastorb , J. LLorcab , J. I. Peñac , I. de Franciscoc y P. Olietec a) Departamento de Tecnología Química, Ambiental y de los Materiales, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología,<br />
<strong>Universidad</strong> Rey Juan Carlos-Móstoles, C/ Tulipán, s/n, 28933 Móstoles-España<br />
b) Departamento de Ciencia de Materiales, E.T.S. de Ingenieros de Caminos, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid.<br />
C/ Profesor Aranguren s/n, 28040 Madrid-España.<br />
c) Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón. CSIC/<strong>Universidad</strong> de Zaragoza. 50018 Zaragoza-España.<br />
La resistencia a flexión de los compuestos <strong>cerámicos</strong> eutécticos Al2O3-ZrO2 (Y2O3) y Al2O3-Y3Al5O12 <strong>procesado</strong>s por la técnica de<br />
solidificación direccional fusión zonal inducida por láser se ha medido en el intervalo de temperaturas de 25ºC a 1427ºC. Se ha<br />
investigado el efecto de la microestructura, de las tensiones residuales y de la temperatura sobre la resistencia a flexión y los<br />
mecanismos de fractura asociados para cada material.<br />
9
10<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
150 Influencia del tamaño de grano de policristales tetragonales de circona dopados con itria en la<br />
degradación asistida por el medio<br />
Adrian Feder y Marc Anglada<br />
Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal.lúrgica, UPC,<br />
ETSEIB, Avda. Diagonal 647, 08028 Barcelona<br />
Se ha analizado el efecto del tamaño de grano tetragonal sobre la transformación de fase de simetría tetragonal a monoclínica (t-m)<br />
activada por la humedad a 250 ºC en muestras de circona tetragonal policristalina estabilizada con 2.5 % molar Y2O3 (Y-TZP). El<br />
incremento del grano tetragonal se ha obtenido mediante tratamientos térmicos a 1650 ºC de discos de Y-TZP durante 1 y 2 horas.<br />
Mediante análisis Raman y DRX se ha visto que la transformación t-m a 250 ºC se inicia en la superficie y se activa más rápidamente al<br />
aumentar el tamaño de grano tetragonal. La resistencia biaxial de los discos disminuye con el tiempo de envejecimiento a 250 ºC siendo<br />
más drástica para el material de mayor tamaño de grano. Se ha propuesto un método que consiste en recubrir el material con una fina<br />
capa de Al2O3 que es inerte a la transformación de fase t-m y, por tanto, mantiene las características mecánicas del material después de<br />
exponerlo más de 800 horas a 250 ºC.<br />
120 Bioensuciamiento de la Fuente de los Leones de la Alhambra de Granada (España)<br />
M.I. Sarróa , A.M. Garcíaa , V.M. Rivaltaa , D.A. Morenoa , I. Arroyob Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales,<br />
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid,<br />
José Gutiérrez Abascal, 2, 28006-Madrid-España<br />
Departamento Científico, Instituto del Patrimonio Histórico Español, Goya, 4, 28040-Madrid-España<br />
Las obras de arte pétreas expuestas al medio ambiente son susceptibles de ser biodeterioradas por la acción de diversos agentes<br />
biológicos del entorno, tales como bacterias, hongos, musgos, etc. Adicionalmente, en las fuentes ornamentales, el agua de<br />
abastecimiento, rica en microorganismos, puede contribuir al biodeterioro del conjunto. En este trabajo se pone de manifiesto el<br />
biodeterioro sufrido por la Fuente de los Leones de la Alhambra (Granada). Para ello se ha analizado el biodeterioro en el León 4, el<br />
bioensuciamiento de la taza de la fuente y el sistema de abastecimiento de agua.<br />
097 Caracterización de rocas ornamentales con ultrasonidos mediante procesos de alteración<br />
L. M. del Ríoa , F. Lópezb , J. J. Tejadoc , Mª. I. Motac a) Departamento de Física, Escuela Politécnica. <strong>Universidad</strong> de Extremadura,<br />
Avda. de la <strong>Universidad</strong>, s/n, 10071 Cáceres-España<br />
b) Departamento de Técnicas, Medios y Elementos de la Construcción, Escuela Politécnica. <strong>Universidad</strong> de Extremadura, Avda. de la<br />
<strong>Universidad</strong>, s/n, 10071 Cáceres-España.<br />
c) Instituto Tecnológico de las Rocas Ornamentales y Materiales de Construcción. Consejería de Industria y Comercio. Junta de<br />
Extremadura. Avda. de la <strong>Universidad</strong>, s/n, 10071 Cáceres-España<br />
Las rocas ornamentales y, especialmente los granitos, constituyen una de las principales actividades industriales en la Comunidad<br />
Autónoma de Extremadura, por lo que el conocimiento de las características intrínsecas de la piedra natural y su evolución en el<br />
ambiente en que se ubique, resulta imprescindible si se desea asegurar la calidad de la obra constructiva en la que este tipo de rocas se<br />
utilicen. Los Ensayos no Destructivos (EnD) y, en particular los ultrasonidos, constituyen una técnica de un gran potencial para<br />
caracterizar muy diversos <strong>materiales</strong>: metales, madera, hormigones y, también, rocas. Su principal interés reside en que pueden<br />
analizarse propiedades físicas de estos <strong>materiales</strong> sin alterar ni deteriorar en absoluto su contenido, pudiendo evaluarse ‘in situ’ o en el<br />
laboratorio, con una gran rapidez en el diagnóstico, repetitividad, eficacia y bajo coste en las medidas realizadas. En este trabajo<br />
presentamos el estudio que hemos llevado a cabo con el objetivo de analizar, utilizando técnicas ultrasónicas, las características<br />
petrológicas y mecánicas de un conjunto amplio de rocas ornamentales. Mediante esta técnica obtenemos información sobre las<br />
transformaciones sufridas por estas rocas al someterlas en laboratorio a ensayos de envejecimiento artificial acelerado mediante<br />
procesos cíclicos hielo-deshielo, permitiendo un mayor y mejor conocimiento de la durabilidad del material rocoso estudiado.<br />
245 Effect of the preparation method in the “in vitro” bioactivity of two glass-ceramics of the SiO2-CaO system<br />
M.I. Alemany, M.A. de la Casa-Lillo, P. Velásquez, P.N. De Aza<br />
Instituto de Bioingeniería, <strong>Universidad</strong> Miguel Hernández,<br />
Avda. de la <strong>Universidad</strong> s/n. 03203-Elche, Alicante-España<br />
The work examines the influence of the microstructure on the in vitro bioactivity of two glass-ceramics with the same chemical<br />
composition in the SiO2-CaO system. Ceramising a glass, via powder technology route (GC), and by sol-gel method (SG), formed two<br />
glass-ceramics composed of 50 wt% SiO2 – 50 wt% CaO. Both glass-ceramics were soaked in simulated body fluid up to 4 weeks using
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
the same conditions. An Hydroxyapatite (HA-like) layer formed on the surfaces on both samples but a different formation rates due<br />
differences in the microstructure. The SG glass-ceramic showed faster HA-like formation because their smaller pseudowollastonite grains<br />
dissolved more readily. In addition, the thicker glassy phase at the grain boundaries facilitated a faster formation of silanol groups on the<br />
surface of the amorphous SiO2 interlayer, a reaction that is considered to be a prerequisite for HA-like formation. Both materials were<br />
characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) fitted with Energy-Dispersive X-ray Analysers (EDS) and N2 adsorption at 77°K.<br />
The interfacial reaction product was examined by SEM-EDS. Additional changes in ionic concentration, using inductively couple plasma<br />
atomic emission spectroscopy (ICP), were determined.<br />
180 Análisis textural de cerámicas arqueológicas vidriadas<br />
J.J. Beníteza , Mª.E. Enrique Magariñob , A. Ruiz Condea , P.J. Sánchez-Sotoa a) Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, Centro Mixto CSIC-US,<br />
c/Américo Vespucio s/n, Isla de la Cartuja, 41092-Sevilla<br />
b) Departamento de Física de la Materia Condensada, Facultad de Física,<br />
<strong>Universidad</strong> de Sevilla, Campus de Reina Mercedes,41071- Sevilla.<br />
El objetivo del presente trabajo es llevar a cabo el análisis textural de una serie de piezas cerámicas vidriadas de interés arqueológico.<br />
Para ello se han seleccionado fragmentos <strong>cerámicos</strong> de época medieval de Al-Andalus, Siglos XI-XII, época almohade y almorávide,<br />
procedentes de intervenciones arqueológicas en los Reales Alcázares de Sevilla. Los <strong>materiales</strong> estudiados se han caracterizado por<br />
distintas técnicas experimentales (DRX, FRX, IR, SEM-EDX, MOR y PIXE). Utilizando la microscopía de fuerzas atómicas (AFM) y<br />
teniendo en cuenta los resultados anteriores, las muestras estudiadas se han clasificado en distintos grupos atendiendo a su<br />
composición, microestructura, textura y características topográficas. Se concluye que existe el aporte de materias primas de diferentes<br />
características, con o sin adición de diversos desgrasantes según la aplicación de las cerámicas con vidriados y engobes (vasijas,<br />
ornamentación, etc.). Se acusan también diferencias topográficas significativas entre muestras con distintas zonas pigmentadas. Por<br />
último, se destaca que este tipo de estudios es de gran interés para profundizar en el conocimiento de nuestro Patrimonio Cultural.<br />
053 Aspectos microestructurales y eléctricos de la incorporación de carbono en Al2O3 policristalino<br />
R. Román, M. González, M.T. Hernández<br />
Materiales para Fusión, CIEMAT, Avda. Complutense 22, 28040 Madrid-España<br />
El riesgo de contaminación por carbono, procedente del divertor o generado por tranmutación, en el futuro Reactor de Fusión<br />
termonuclear toma especial importancia cuando se trata de componentes formados por <strong>materiales</strong> aislantes ya que modificaría sus<br />
propiedades dieléctricas. Debido a esto se ha comenzado un estudio sistemático del efecto de la adición en volumen de carbono en el<br />
comportamiento como aislante eléctrico de la alúmina. En el presente trabajo se ha introducido carbono en el rango de composiciones<br />
de 0 a 1% en peso. Como método de <strong>síntesis</strong> se emplea la mezcla mecánica de polvos comerciales de α-alúmina y carbón activo y una<br />
posterior sinterización a 1550ºC bajo diferentes atmósferas (CO/CO2, Ar y N2/10%H2).<br />
Las micro1estructuras observadas revelan una clara inhomogeneidad de la distribución de C y una densidad pobre en todas las<br />
muestras sinterizadas. Las microestructuras tipo vermicular obtenidas, donde se favorece el crecimiento de grano frente a la<br />
densificación, indican que ninguna de las atmósferas empleadas es óptima para el sinterizado.<br />
La estructura porosa y el bajo contenido en C a su vez, impiden la conducción eléctrica, excepto para la composición con 0.57%C en<br />
peso, donde parece formarse algún tipo de conexión entre las partículas de C que hace que dicha muestra, a pesar de ser resistiva<br />
pueda medirse.<br />
113 Efecto de la desvitrificación de una fase secundaria sobre las propiedades mecánicas de una base que<br />
desvitrifica circón como fase principal<br />
G. Monrós, A. Mestre, S. Sorlí, M. Llusar, M.A. Tena<br />
Dpto. Química Inorgánica y Orgánica, <strong>Universidad</strong> Jaume I, Campus Riu Sec s/n, 12071-Castellón-España<br />
Los vidriados opacos, blancos y brillantes son de gran interés en el campo de recubrimientos vítreos para soportes <strong>cerámicos</strong>. El<br />
opacificante tradicional y que mejores resultados ha desarrollado en vidrios de base CaO-ZnO-SiO2 es el silicato de circonio o circón.<br />
En este trabajo se analiza el efecto de la codesvitrificación de otras fases cristalinas, junto a la fase cristalina mayoritaria de circón, en<br />
dichos vidriados, por adición al molino de óxidos capaces de desarrollarlas en la cocción (corindón, anatasa, periclasa, óxido de<br />
neodimio y circona) en proporciones moderadas entre el 5 y 10% en peso. El brillo de la base brillante de circón se mantiene con ligeras<br />
variaciones con la presencia de las fases secundarias y se constata el efecto reforzante de gehlenita (Ca2Al2SiO7), circona monoclínica<br />
y esfena (CaTiSiO5), por el contrario la presencia de diópsido (CaMgSi2O6), powelita (CaMoO4) y gahnita (ZnAl2O4) debilitan la red<br />
vítrea.<br />
11
12<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
123 Efecto del tratamiento químico en una membrana comercial microporosa de ZrO2<br />
R. de Lara, M.I. Vázquez y J. Benavente<br />
Grupo de Caracterización Electrocinética y de Transporte en Membranas e Interfases.<br />
Departamento de Física Aplicada I, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de Málaga, E-29071 Málaga.<br />
Se han estudiado las posibles modificaciones producidas en una membrana de ZrO2 para microfiltración como resultado de su<br />
tratamiento con H2SO4 y calcinación a 300ºC. La naturaleza química de la superficie de la membrana se ha estudiado mediante XPS,<br />
mientras que los parámetros eléctricos y estructurales de la membrana se han obtenido a partir de medidas de potencial de membrana y<br />
difusión, respectivamente, las cuales se han realizado con disoluciones de NaCl. Los resultados relacionados con los parámetros de<br />
transporte (permeabilidad salina y número de transporte iónico) indican una modificación tanto en la estructura como en el carácter<br />
eléctrico de la membrana de óxido de circonio debido al tratamiento, que se concretan en una disminución de la porosidad/tamaño de<br />
poro y en un comportamiento ligeramente electronegativo para la membrana tratada. El análisis de XPS para esa membrana muestra la<br />
presencia en su superficie tanto de ZrO2 como de Al2O3. Este hecho parece indicar que la membrana original de óxido de circonio<br />
consiste, realmente, en un núcleo de alúmina el cual se ha revestido con ZrO2, y que se pone de manifiesto como resultado del<br />
tratamiento químico.<br />
230 Estudio del campo primario de cristalizacion de mgal2o4 en el sistemA Al2O3-CaO-MgO-SiO2<br />
B. Vázquez, A. Caballero, P. Pena<br />
Instituto de Cerámica y Vidrio CSIC, 28500-Arganda del Rey (Madrid),España<br />
Se han establecido las relaciones de compatibilidad de la espínela (MgAl2O3) en el sistema cuaternario Al2O3-CaO-MgO-SiO2. El método<br />
experimental utilizado ha sido el de “quenching”, congelación del equilibrio mediante enfriamiento brusco, seguido de caracterización de<br />
las fases en equilibrio por difracción de rayos X, microscopía óptica de luz reflejada y microscopía electrónica de barrido en Emisión de<br />
Campo (FE-MEB) con microanálisis por dispersión de energías.<br />
Sobre la base de los resultados obtenidos se ha dibujado la proyección de la superficie eutéctica binaria, que delimita el volumen<br />
primario de cristalización de la espínela, para un plano de composición fijo del 65% en peso de espínela sobre la cara del tetraedro de<br />
composición Al2O3-SiO2-CaO.<br />
Se ha establecido la temperatura y carácter de los seis puntos invariantes en los que una de las fases en equilibrio es MgAl2O4 que<br />
se proyectan sobre la cara del tetraedro Al2O3-SiO2-CaO:<br />
MgAl2O4-Al2O3-Al6Si2O13-CaAl2Si2O8 (Tf =1400ºC);<br />
MgAl2O4-Al2O3-CaAl12O19-CaAl2Si2O8 (Tf =1375ºC);<br />
MgAl2O4-CaAl12O19-CaAl2Si2O8-Ca2Al2SiO7 (Tf =1400 ºC);<br />
MgAl2O4-CaAl12O19-CaAl4O7-Ca2Al2SiO7 (Tf =1410 ºC);<br />
MgAl2O4-CaAl4O7-CaAl2O4-Ca2Al2SiO7 (Tf =1450 ºC);<br />
MgAl2O4-CaAl2O4-Ca2Al2SiO7-MgO (Tf =1350 ºC);<br />
MgAl2O4-Al2O3-CaAl2Si2O8 (Tf = 1400ºC)<br />
Así mismo, se ha determinado la extensión de los campos secundarios de cristalización que limitan al campo primario de la espínela:<br />
Al6Si2O13 (mullita), Al2O3 (alúmina), CaAl12O19 (hexaluminato cálcico), CaAl2Si2O8 (anortita), Ca2Al2SiO7 (gelenita), CaAl4O7 (aluminato<br />
dicálcico), CaAl2O4 (monoalumináto cálcico), MgO (periclasa) respectivamente.<br />
Finalmente se ha determinado la extensión de la solución sólida de Al en MgAl2O4 los volúmenes de compatibilidad en estado sólido I y<br />
II<br />
141 Influencia de la temperatura en la resistencia mecánica de eutécticos Al2O3/YAg obtenidos por<br />
solidificación direccional<br />
J. Y. Pastor (a) , P. Poza (b) , J. LLorca (a) , y Y. Waku (c)<br />
(a) Departamento de Ciencia de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid.<br />
Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. C/ Profesor Aranguren, s.n. 28040 Madrid.<br />
(b) Departamento de Tecnología Química, Ambiental y de los Materiales. <strong>Universidad</strong> Rey Juan Carlos.<br />
(c) Japan Ultra-High Temperature Materials Research Institute. 573-3, Okiube, Ube City, Yamaguchi. 755-0001 Japan.<br />
Esta investigación pretende analizar el comportamiento en fractura de un novedoso material compuesto cerámico, un eutéctico de<br />
Al2O3-YAG, obtenido por solidificación unidireccional por el método de Bridgman. Se han realizado ensayos de tenacidad de fractura por<br />
flexión en tres puntos y se ha medido el módulo de elasticidad entre temperatura ambiente y 1500 ºC. Así mismo, se han utilizado dos<br />
velocidades de ensayo para analizar la influencia de la velocidad de deformación en el comportamiento en fractura. El comportamiento<br />
de este material ha sido frágil hasta 1400 ºC, en que comienzan a aparecer fenómenos plásticos. Estos se reducen o desaparecen<br />
cuando se aumenta la velocidad de deformación del material. Finalmente, se han analizado las superficies de fractura mediante<br />
microscopía electrónica de barrido para identificar los micromecanismos de fractura presentes.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
045 Influencia del tamaño de partícula, de la microestructura en crudo y del tratamiento térmico sobre la<br />
microestructura en cocido de una ferrita de Ni-Zn<br />
Barba, C. Clausell, C. Felíu, M. Monzó<br />
Instituto de Tecnología Cerámica. Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas.<br />
<strong>Universidad</strong> Jaume I. Castellón. España.<br />
La compacidad y la microestructura de las piezas cerámicas cocidas dependen de la compacidad y microestructura de las piezas crudas<br />
y del tratamiento térmico a que se sometan estas últimas. A su vez, tanto la compacidad como la microestructura (distribución de<br />
tamaños de poro, tamaño medio de poro y número de poros por grano) de una pieza cerámica cruda quedan determinadas por la<br />
presión de prensado, la distribución de tamaños de partícula y el tamaño medio de las partículas, mientras que el tratamiento térmico,<br />
principalmente la temperatura máxima de sinterización y el tiempo de permanencia a esta temperatura, determinan la evolución desde la<br />
compacidad y la microestructura de la pieza cruda a la compacidad y la microestructura de la pieza cocida.<br />
En el presente trabajo se ha estudiado el efecto que la presión de prensado, la distribución de tamaños y el tamaño medio de partícula,<br />
tienen sobre la microestructura en crudo y en cocido de una ferrita de Ni-Zn. Asimismo, se ha determinado la influencia del tratamiento<br />
térmico sobre la compacidad y microestructura de las piezas cocidas.<br />
010 Interacción de sales fundidas con una semiantracita carbonizada en el intervalo de temperatura 743-1173 K.<br />
Un estudio por difracción de rayos-X<br />
M. Alfaro Domínguez1 , F. J. Higes Rolando2 , V. Gómez Serrano2 .<br />
1 Departamento de Electrónica e Ingeniería Electromecánica. Área de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Escuela de<br />
Ingenierías Industriales. <strong>Universidad</strong> de Extremadura. Ctra de Elvas s/n. 06071. Badajoz (Spain)<br />
2 Deparatmento de Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Extremadura. Ctra de Elvas s/n. 06071. Badajoz<br />
(Spain)<br />
Los cambios químicos producidos como resultado de la interacción de sales fundidas con los componentes minerales de una<br />
semiantracita carbonizada (AC) a las temperaturas de 743, 873 y 1173 K en N2 son investigados. Generalmente, un óxido metálico<br />
(CaO, MgO, FeO, CoO, NiO, Cu2O o ZnO) fue añadido a la mezcla de cloruros alcalinos (LiCl/KCl). Después de los tratamientos de AC,<br />
la masa sólida residual fue lavada con agua destilada y secada. Las muestras resultantes fueron analizadas por difracción de rayos X.<br />
El grado de interacción química con la fracción inorgánica de AC depende de la composición química de las sales fundidas y de la<br />
temperatura del tratamiento térmico, siendo el primer efecto generalmente más importante cuando se añade un óxido metálico a la<br />
mezcla de cloruros, y en especial cuando dicho óxido es CaO, que por razones de brevedad será el único que exponemos, además de<br />
ser el que mejor comportamiento presenta. En este caso con el aumento de la temperatura se favorece la formación de una serie de<br />
especies químicas diferentes, predominando la espurrita en la muestra preparada a 743 K y la caolinita en la muestra tratada a 1173 K.<br />
233 Las filitas cerámicas como nuevas materias primas y sus aplicaciones en tecnología de <strong>materiales</strong><br />
E.Garzón Garzón a , A. Ruiz Conde a , P.J. Sánchez-Soto a<br />
a) Departamento de Ingeniería Rural, <strong>Universidad</strong> de Almería, La Cañada de San Urbano, 04120-Almería<br />
b)Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, Centro Mixto CSIC-US, c/Américo Vespucio s/n, Isla de la Cartuja, 41092-Sevilla<br />
El presente trabajo se enmarca dentro de una línea de investigación de interés aplicado, que se lleva cabo en cooperación,<br />
sobre prospección, evaluación y estudio de nuevas materias primas cerámicas en Andalucía y de acuerdo con las directrices del III Plan<br />
Andaluz de Investigación. El objetivo es llevar a cabo una caracterización de una materia prima natural, denominada “filita cerámica”,<br />
cuyos componentes esenciales son filosilicatos de tamaño de partículas muy fino y cuarzo. Ocasionalmente, este tipo de<br />
materias primas pueden contener calcita (filitas calcáreas). La abundancia de filosilicatos de grano fino imprime un tacto<br />
untuoso a estas materias primas y las hacen fácilmente exfoliables. Una muestra representativa de este tipo de materia<br />
prima se ha estudiado por distintas técnicas experimentales, como son difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de<br />
rayos X (FRX), microscopía óptica petrográfica, microscopías electrónicas de barrido (MEB) y transmisión, análisis químico<br />
por EDX, análisis granulométrico y análisis térmico. Los resultados obtenidos son de interés para evaluar sus posibles<br />
aplicaciones en tecnología de <strong>materiales</strong>. Asimismo, se revisan algunas de las aplicaciones generales a las que se<br />
destinan estas materias primas y se proponen otras sobre la base de la caracterización llevada a cabo.<br />
13
14<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
152 Deterioro por fuerzas de contacto hertziano en Y-TZP<br />
A. Juy y M. Anglada<br />
Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal.lúrgica,<br />
ETSEIB, Universitat Politècnica de Catalunya, 08028 Barcelona<br />
Se ha estudiado la influencia del daño inducido por fuerzas de contacto sobre la resistencia a flexión de policristales tetragonales de<br />
circona dopados con 2.5 % molar de itria (Y-TZP) con una microestructura dúplex formada por granos cúbicos y tetragonales, y que se<br />
obtiene después de un tratamiento térmico a 1650 °C de Y-TZP de grano tetragonal fino. Para determinar el nivel de deterioro por<br />
fuerzas de contacto, se ha medido el cambio en la resistencia a flexión biaxial después de aplicar una fuerza de contacto con una esfera<br />
mediante un ciclo simple y también después de aplicar fuerzas de contacto repetidas durante un gran número de ciclos. Los resultados<br />
encontrados son analizados en términos del daño producido y de las tensiones elásticas y residuales. Se propone la existencia de una<br />
relación entre el daño inducido por cargas de contacto y la capacidad de que se extiendan las grietas radiales durante la aplicación<br />
repetida de cargas de contacto debido a las tensiones residuales.<br />
079 Conducción intersticial de ión óxido en oxo-apatitos de lantano.<br />
León-Reina L., Losilla E. R., Martínez-Lara M., Aranda M. A. G., Bruque S.<br />
Departamento de Química Inorgánica, <strong>Universidad</strong> de Málaga, 29071- Málaga.<br />
Se han preparado dos series de compuestos con entramados estructurales tipo oxo-apatito: La10-x(MO4)6O3-1.5x (M=Ge o Si; 9.33≤10x≤10).<br />
Estos <strong>materiales</strong> son interesantes porque presentan conductividades de ión óxido elevadas y pueden ser buenos electrolitos para<br />
pilas de combustible tipo SOFC (Solid Oxide Fuel Cell).<br />
Se han estudiado las estructuras cristalinas a temperatura ambiente, 773 y 1173K mediante refinamiento combinado de datos de<br />
difracción de rayos-X y difracción de neutrones. Se ha establecido de forma precisa el límite composicional de las dos disoluciones<br />
sólidas y su estructura; incluyendo la localización de un átomo de oxigeno extra en una posición intersticial, que recientemente había<br />
sido postulada de forma teórica mediante una simulación atomística. 1<br />
La caracterización eléctrica mediante espectroscopía de impedancias confirma que las muestras son conductores de ión óxido (σ=<br />
4.7(2)×10 -3 S . cm -1 a 773K para La9.33Si6O26) . La variación de la conductividad con la temperatura para las dos series es diferente, en el<br />
régimen de baja temperatura, la energía de activación para la serie del Si es algo inferior a la de Ge, además, para el caso de Ge la<br />
representación se curva conforme aumenta la temperatura. Este comportamiento diferenciado se ha podido explicar con el estudio de la<br />
cristaloquímica de ambas series, centrándonos en la variación (ocupación) del oxígeno intersticial conforme aumenta la temperatura, lo<br />
cual, ha llevado a establecer dos tipos de mecanismos de conducción, intersticial para la serie de Si, y mecanismo por vacantes e<br />
intersticial a baja temperatura, cambiando a solo intersticial a elevadas temperaturas para el caso del Ge.<br />
093 Envejecimiento acelerado de circona (3Y-TZP) sinterizada en condiciones reductoras<br />
José F. Bartolomé , Isabel Montero , Marcos Diaz and José S. Moya<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC, Cantoblanco 28049, Madrid, Spain<br />
Sylvane Deville , Jerome Chevalier and Gilber Fantozzi<br />
Institut National des Sciences Appliquées (INSA), GEMPPM, UMRM 5510, 20 av. Albert Einstein, 69621 Villeurbanne, France.<br />
Se ha investigado el envejecimiento producido a 140 ºC en presencia de vapor de agua en <strong>materiales</strong> de circona estabilizada con un 3<br />
% molar de Y2O3 (3Y-TZP), sinterizados en aire y en condiciones reductoras. Se ha observado, mediante difracción de rayos X, que las<br />
muestras sinterizadas en condiciones reductoras exhiben una mayor transformación de la fase tetragonal a la monoclínica que aquellas<br />
que, con unos valores muy similares de densidad y tamaño medio de grano, han sido sinterizadas en aire. Este hecho esta relacionado<br />
con los siguientes mecanismos: a) el aumento de la concentración de vacantes de oxígeno producido por el proceso de sinterización en<br />
una atmósfera con baja presión parcial de oxígeno, da lugar a una mayor velocidad de difusión de dichas vacantes, siendo este proceso<br />
el que gobierna la transformación de fase durante el envejecimiento; b) la presencia en los bordes de grano de la circona policristalina<br />
de una nueva fase agregada que se forma por la exolución de iones de Fe 2+ , promueve una expansión de volumen que puede inducir la<br />
formación de microgrietas que favorecen la transformación de fase de la circona.<br />
195 Synthesis, characterization and dielectric properties of Ba1-yLa2y/3Ti1-xZrxO3 system<br />
M. L. Martínez-Sarrión, L. Mestres, C. Ostos<br />
Departamento de Química Inorgánica, <strong>Universidad</strong> de Barcelona, Martí i Franquès 1-11, 08028 Barcelona, Spain.<br />
The perovskite-type titanate solid solutions have been extensively studied as desiredable dielectric materials mainly for the rapid<br />
increase of demands in a broad range of communication and electronic devices 1 . By the great potential found on PbTi1-xZrxO3 (PZT)<br />
some compounds with alkaline-earth in site A of the perovskite are being researched. These new free-lead systems present very high<br />
dielectric constants and are also interesting in the field of environmental protection.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
The aim of this work is to investigate the synthesis and electrical properties of Ba1-yLa2y/3Ti1-xZrxO3 (BLZT) compounds maintaining the<br />
stoichiometry and perovskite structure.<br />
In order to obtain the BLZT, conventional ceramic method and a novel oxalate-peroxide process 3 were compared. At first, BaCO3, La2O3,<br />
TiO2 and ZrO2 were mixed into an agate mortar with acetone, dried and heated at 1200ºC for 2h. After grinding, samples were pressed<br />
into pellets (150MPa). They were fired at 1350ºC for 6h, grinded, re-pelleted and re-fired for 14h. The second method consisted in mixing<br />
Ba(NO3)2 and La(NO3)3.6H2O in aqueous medium adding diluted nitric acid. This precursor was added dropwise to a solution of<br />
(NH4)2C2O4.H2O in basic media with strong stirring. During addition at room temperature pH was kept near to 9. The final precipitate was<br />
filtered, washed with ethyl acetate, dried and fired at 700ºC with a rate heating of 2ºC/min under N2. After grinding, samples were<br />
pressed into pellets (150 MPa) and fired at 1000ºC for 5h.<br />
By powder X-ray diffraction the ranges of solid solution for the two methods are built-up and compared. To analyze some structural<br />
changes, IR studies are used. The morphology of pure BLZT is studied by SEM. Finally, the composition is determined by ICP. The<br />
measurements of the electrics properties are carried out by AC measurements using a HP 4192A impedance analyzer from room<br />
temperature to 350ºC over a frequency range of 5Hz – 1.3x10 7 Hz. Some results showed dielectric constants significantly high.<br />
CEMENTOS Y HORMIGONES<br />
020 Efecto de aditivos superplastificantes basados en policarboxilatos sobre la hidratación y microestructura<br />
de pastas de cemento portland<br />
F. Puertas, H. Santos, M. Palacios, S. Martínez-Ramírez<br />
Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC) Madrid<br />
214<br />
En las últimas décadas la incorporación de aditivos superplastificantes al hormigón ha permitido obtener hormigones con características<br />
y propiedades muy mejoradas respecto a los convencionales, en especial, los hormigones de altas prestaciones. La utilización de dichos<br />
aditivos permite producir hormigones más trabajables, más resistentes y más económicos puesto que se optimizan los contenidos en<br />
cemento. Diversos autores han estudiado cómo el empleo de aditivos superplastificantes basados en melamina y naftaleno, afectan a la<br />
hidratación del cemento, así como a la morfología y microestructura de los productos de reacción, sin embargo, el efecto de los aditivos<br />
basados en policarboxilatos es menos conocido.<br />
En el presente trabajo se ha estudiado el efecto de un aditivo superplastificante basado en policarboxilatos sobre las propiedades<br />
mecánicas, hidratación y microestructura de los productos de reacción de pastas de cemento Portland. Para ello se prepararon pastas<br />
con una relación agua/cemento de 0.4 y una dosificación de aditivo que varió entre 0-1% y posteriormente se curaron en cámara de<br />
humedad (H. R.= 99% y 21 ± 2 ºC). Dichas pastas se estudiaron a través de diferentes técnicas: calorimetría de conducción, análisis<br />
termogravimétrico (TG), difracción de rayos X (DRX), espectroscopía de absorción infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR),<br />
resonancia magnética nuclear (RMN), porosimetría de mercurio (MIP) y microscopía electrónica de barrido (SEM).<br />
Los resultados obtenidos han demostrado que los aditivos basados en policarboxilatos no inducen importantes modificaciones en las<br />
resistencias mecánicas de las pastas cuando se mantiene la relación agua/cemento constante. Sin embargo, dicho aditivo retrasa las<br />
reacciones iniciales de hidratación aunque con el tiempo los procesos reactivos continúan con mayor intensidad. A través de FTIR y<br />
29Si y 27Al-RMN se observan algunas diferencias estructurales en los productos de reacción. Además este aditivo produce un<br />
refinamiento del sistema poroso, incrementando el porcentaje de mesoporos, de manera que las pastas son menos susceptibles de<br />
sufrir procesos de alteración.<br />
Estabilidad de las fases hidratadas del cemento: modelización termodinámica<br />
S. Martínez-Ramíreza) , M.T. Blanco-Varelaa) , J. Aguilerab) a) Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC)<br />
C/ Serrano Galvache nº4, 28033 Madrid<br />
b) Cementos el Monte, C/ Muelle Ingeniero Juan Gonzalo s/n, 21810 Palos de la Frontera (Huelva)<br />
La modelización termodinámica es una técnica con la cual se puede estudiar la alteración del cemento en disoluciones salinas y las<br />
condiciones de equilibrio. A partir de una base de datos de fases sólidas y especies acuosas es posible calcular el conjunto de fases<br />
estables, la composición de las disoluciones en equilibrio y el pH de la disolución. Se pueden construir los diagramas de fases a partir de<br />
los puntos invariantes calculados en los sistemas isotermos. Esta técnica es particularmente adecuada para el estudio de sistemas<br />
cementantes donde las velocidades de reacción pueden ser tan lentas que pueden tardar meses e incluso años en alcanzar el equilibrio.<br />
Usando la modelización termodinámica los mismos sistemas pueden ser calculados con relativa facilidad.<br />
En este trabajo se utiliza el programa PHREEQE versión 2 para hacer los cálculos de especiación y determinar el índice de<br />
saturación de los minerales. Dicha versión permite estudiar reacciones controladas cinéticamente, equilibrios sólido-disolución,<br />
equilibrios en fase gas, fijando el volumen, etc.<br />
En este trabajo se estudian los sistemas CaO-SiO2-CaCO3-H2O y CaO-SiO2-CaSO4-H2O, cerrado y a 25ºC a través de cálculos<br />
termodinámicos, y se determina el rango de concentración de ion carbonato y sulfato en el que son estables cada una de las fases del<br />
sistema.<br />
15
16<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
145 Estudio de la influencia de la temperatura ambiental en la trabajabilidad y resistencia del hormigón<br />
J. Ortiza , A. Aguadob , L. Agullób , T. Garcíab a) Doctorando en Ingeniería de la Construcción, Universitat Politècnica de Catalunya,<br />
Becario del CONACYT - México<br />
b) Departamento de Ingeniería de la Construcción, Universitat Politècnica de Catalunya,<br />
C. Jordi Girona, 1-3 (edificio C1), 08034 - Barcelona - España<br />
En este trabajo se presenta el esquema general de un proyecto de investigación sobre la influencia de la temperatura ambiental sobre la<br />
trabajabilidad y la resistencia del hormigón con el objeto de desarrollar alguna metodología a nivel industrial para optimizar la<br />
dosificación del cemento en el hormigón. Se simularon en laboratorio condiciones climáticas de temperatura y humedad relativa y se<br />
fabricaron hormigones y morteros, en los cuales se midió su temperatura y se determinó su consistencia y resistencia a compresión. Los<br />
resultados muestran una clara correlación entre la temperatura y la trabajabilidad y entre la temperatura y la resistencia, teniéndose los<br />
resultados más desfavorables en las condiciones de verano. Las conclusiones apuntan a los áridos como un constituyente de gran<br />
importancia debido a su gran proporción en el hormigón y a su susceptibilidad a la temperatura.<br />
216 Polimeros minerales alcalinos<br />
A. Palomo*, A. Fernández-Jiménez y M. T. Blanco-Varela<br />
Instituto de ciencias de la construcción “Eduardo Torroja” (CSIC).<br />
Aptdo. 19002 Madrid (España)<br />
Los Polímeros Minerales Alcalinos constituyen una novedosa familia de <strong>materiales</strong> que entre otras interesantes propiedades poseen la<br />
capacidad de conjugar cualidades específicas de los cementos con cualidades características de las cerámicas tradicionales y con<br />
atributos que solo pertenecen a las zeolitas. Estos <strong>materiales</strong> se sintetizan por ataque, en medio fuertemente alcalino, de determinados<br />
minerales arcillosos o subproductos industriales con elevados contenidos en sílice amorfa (o vítrea) y alúmina. En el presente trabajo se<br />
presentan algunos aspectos relativos a la <strong>síntesis</strong> y caracterización de esta familia de <strong>materiales</strong>.<br />
144 FTIR characterisation of leaching effects in Portland cement pastes due to neutralisation of their alkaline<br />
nature<br />
Hidalgoº, S. Petitb , C. Andradeº<br />
ºInstituto Eduardo Torroja (CSIC), C/Serrano Galvache 4, 28033 Madrid, Spain.<br />
bUniversité de Poitiers, CNRS UMR 6532 HydrASA, 40, avenue du Recteur Pineau,<br />
F-86022 Poitiers Cedex, France<br />
FTIR spectroscopy was used to characterise the microstructural changes in cement pastes when they are submitted to a long term water<br />
aggression. Due to the long timescales involved in laboratory experiments using groundwaters, accelerated tests have to be used to<br />
evaluate the long-term behaviour of concretes. In this work, the leaching of cement pastes has been performed in HNO3 medium, using<br />
powders with a low and controlled particle size, in order to produce significant degradation, and to achieve equilibrium or near-equilibrium<br />
conditions between the leachant medium and cement paste.<br />
241 Cementos Pórtland adicionados con puzolanas silicoaluminosas: Evaluación del calor de hidratación.<br />
J. Payá 1 , M.V. Borrachero 1 , J. Monzó 1 , L.Soriano 1 , S. Velázquez 2 .<br />
1 Grupo de Investigación en Química de los Materiales de Construcción (GIQUIMA) Departamento de Ingeniería de la Construcción.<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n. E-46071 Valencia- Spain.<br />
2 <strong>Universidad</strong> Panamericana Campus Guadalajara. Prolongación Calzada Circunvalación Poniente 49. Ciudad Granja, 45010 Zapopan,<br />
Jalisco (México).<br />
La hidratación del cemento Pórtland es un proceso exotérmico, que puede dar lugar a incrementos importantes de temperatura en el<br />
hormigón, en condiciones semiadiabáticas o en hormigones con elevados contenidos en cemento. Dicho aumento puede tener<br />
consecuencias adversas para su calidad, debido a la generación de tensiones y la aparición de microfisuras, las cuales afectarían<br />
negativamente a las propiedades mecánicas y a la durabilidad del mismo. Habitualmente, el uso de <strong>materiales</strong> puzolánicos de adición<br />
(puzolanas naturales y cenizas volantes) o de adiciones hidráulicas (escorias de alto horno) permite reducir la cantidad global de calor<br />
liberado por la mezcla, aunque, en estos casos, la ganancia de resistencia mecánica del hormigón se ve retrasada con respecto a los<br />
hormigones con solo cemento. En el caso de puzolanas muy reactivas como el metacaolín (MK) y el catalizador gastado de craqueo<br />
catalítico (FCC), se podrían fabricar estos hormigones de elevada resistencia mecánica a tiempos cortos; sin embargo, estas puzolanas<br />
influirían tanto en el calor global como en el calor instantáneo liberado por la mezcla cementante (cemento más puzolana).<br />
El objetivo de esta investigación ha sido evaluar la contribución que estas puzolanas, MK y FCC, tienen sobre el calor de hidratación de<br />
cemento, a efectos de valorar las ventajas que puede tener su uso con respecto al control de la temperatura del hormigón durante los<br />
procesos de fraguado y endurecimiento. Para ello, se evalúa y compara cementos con las adiciones puzolánicas MK y FCC, así como
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
cementos con filler calizo (CA), a efectos de comprobar el efecto partícula, el efecto dilución, el efecto puzolánico y la concentración de<br />
sulfatos como regulador del fraguado en la hidratación del cemento Pórtland.<br />
Fueron registradas curvas de calor liberado en el proceso de hidratación, tanto en experiencias de mezcla previa (0-7 días) como en<br />
experiencias de hidratación “in situ” (24 horas). El registro del calor liberado se efectuó por medio de un calorímetro de conducción,<br />
evaluando la velocidad de emisión de calor. A partir de la ecuación de Tian-Calvet y de los datos de calibrado, se calculó tanto la<br />
velocidad instantánea de liberación de calor como el calor total emitido a lo largo de un periodo. Se llevaron a cabo ensayos con<br />
cemento blanco tipo I y con mezclas preparadas a partir de sustituciones del 15% en peso de dicho cemento por FCC, MK y CA. Se<br />
observó, en general, que la presencia de estas puzolanas acorta el tiempo en el que se alcanza la máxima velocidad de liberación de<br />
calor, pero se estimó que el calor total fue inferior al que se obtiene en pastas con cemento solo.<br />
021 Comportamiento reológico de pastas de escoria activada alcalinamente en presencia de aditivos<br />
superplastificantes y reductores de la retracción<br />
M. Palacios, F. Puertas<br />
Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC) Madrid<br />
El pre1sente trabajo muestra el diferente comportamiento de aditivos superplastificantes y reductor de la retracción sobre las<br />
propiedades reológicas y tiempos de fraguado de pastas de cemento portland y de escoria activada alcalinamente. Se utilizaron dos<br />
disoluciones activadoras, waterglass y NaOH con un contenido de Na2O del 4% con respecto a la masa de escoria. Los aditivos<br />
superplastificantes disminuyen el esfuerzo de cizalla umbral de pastas de cemento portland ordinario al adsorberse sobre las partículas<br />
de cemento y ejercer fuerzas de dispersión de tipo electrostático o estérico entre ellas, lo que origina además el retraso de las reacción<br />
de hidratación. Este mismo efecto presenta el aditivo derivado de naftaleno sobre pastas de escoria activada con NaOH, mientras que el<br />
aditivo copolímero vinílico no afecta significativamente a las propiedades reológicas (esfuerzo de cizalla y viscosidad plástica) y a los<br />
tiempos de fraguado de pastas de escoria activada con waterglass, excepto cuando se adiciona 0.3 y 0.5% de dicho aditivo, en cuyo<br />
caso se produce un retraso de la reacción de activación. Por último, el aditivo reductor de la retracción no modifica los parámetros<br />
reológicos ni a los tiempos de fraguado de pastas de cemento portland aunque induce un aumento del esfuerzo de cizalla umbral y un<br />
retraso del final del fraguado cuando se adiciona un 0.3% del reductor de la retracción.<br />
128 Escorias de cobre: comportamiento puzolánico y fijación de los elementos pesados en morteros<br />
M. I. Sánchez de Rojas, J. Rivera y M. Frías<br />
Instituto Eduardo Torroja (CSIC,<br />
C/Serrano Galvache, 4. 28033 Madrid-España<br />
La industria cementera ha sido pionera en la reutilización de subproductos industriales en la fabricación de cementos, con el<br />
consiguiente ahorro energético, existiendo pruebas del buen comportamiento de estos <strong>materiales</strong> en la durabilidad de los morteros y<br />
hormigones, a los que confieren mejoras en ciertas propiedades. Sin embargo, el aprovechamiento de estos residuos industriales, con<br />
garantía de respetar el medioambiente, exige realizar estudios que contemplen el posible efecto contaminante de sus elementos<br />
nocivos.<br />
Las escorias procedentes de metalurgias no férricas (como las de plomo, cobre, níquel, cinc...), pueden presentan actividad puzolánica<br />
y, por tanto, ser aplicadas como adición activa en la fabricación de cementos mixtos. Sin embrago, estos <strong>materiales</strong> son susceptibles a<br />
contener elementos pesados, y, en la actualidad, su uso se ve limitado por la posible contaminación de las aguas en contacto con los<br />
hormigones o morteros elaborados con este tipo de <strong>materiales</strong>. En este trabajo se recoge el estudio llevado a cabo con una escoria<br />
procedente de la metalurgia del cobre. Se pone de manifiesto su comportamiento puzolánico y como los elementos contaminares<br />
pueden ser retenidos en la matriz cementante.<br />
242 Fabricación de cementos con residuos de catalizador de craqueo catalítico (FCC): Propiedades reológicas,<br />
fraguado y estabilidad de volumen en pastas<br />
M.V. Borrachero 1 , J. Payá 1 , J. Monzó 1 , S. Velázquez 2 .<br />
1 Grupo de Investigación en Química de los Materiales de Construcción (GIQUIMA) Departamento de Ingeniería de la Construcción.<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n. E-46071 Valencia- Spain.<br />
2 <strong>Universidad</strong> Panamericana Campus Guadalajara. Prolongación Calzada Circunvalación Poniente 49. Ciudad Granja, 45010 Zapopan,<br />
Jalisco (México).<br />
En este trabajo de investigación se recoge los resultados sobre estudios realizados en pastas de cemento con FCC, residuo generado<br />
en las refinerías de petróleo, que ha demostrado su elevado carácter puzolánico y su alta reactividad en mezclas con cemento Pórtland.<br />
Se ha analizado sus propiedades reológicas en estado fresco, estudiando la variación del esfuerzo de cizalla en función de la velocidad<br />
de corte en pastas con solo cemento y cemento/FCC 85/15, variando la relación agua/conglomerante, y se ha calculado analíticamente<br />
el valor de la viscosidad plástica (µ) a través de modelos. Se observa que el catalizador es una sustancia que demanda agua de forma<br />
significativa. Para compensar dicha demanda, fueron fabricadas pastas con sustitución mixta de FCC+ CV (CV ceniza volante), y se<br />
estudió la viscosidad, con objeto de evaluar si la demanda de agua del FCC, podía verse compensada con el incremento de la fluidez<br />
que provoca la presencia de las cenizas volantes en mezclas cementantes. Además, sobre estas mezclas cemento/FCC y<br />
17
18<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
cemento/(FCC+CV), se ha realizado estudios de fraguado, determinando el agua de consistencia normal y los tiempos de inicio y final<br />
de fraguado, encontrándose siempre que todas las mezclas realizadas cumplen con la normativa vigente de cementos. Por último, se ha<br />
realizado ensayos en pastas en estado endurecido, para evaluar los procesos de hinchamiento y retracción. Los resultados muestran<br />
que el FCC no influye negativamente en el proceso de hinchamiento de la pasta de cemento, y que disminuye la retracción respecto a<br />
las pastas control con solo cemento, o incluso respecto a pastas con otras puzolanas.<br />
215 Hidrólisis alcalina en hormigones de CAC por efecto del árido<br />
M.T. Blanco-Varela a , S. Martínez-Ramírez a , T. Vázquez a , S. Sánchez-Moral b<br />
a) Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, (CSIC), c/ Serrano Galvache nº 4, 28033 Madrid, Spain.<br />
b) Museo Nacional de Ciencias Naturales, (CSIC), José Gutiérrez Abascal, 2; 28006- Madrid, Spain.<br />
El objetivo del trabajo fue determinar el proceso que condujo al deterioro del hormigón de CAC de una vigueta pretensada de una<br />
vivienda de Barcelona. Se estudiaron muestras de partes internas (sanas) y externas (dañadas) de dicho hormigón a través de FRX,<br />
DRX, FTIR, RAMAN, MO, SEM/EDX y BSE, y se midió la resistencia mecánica sobre microprobetas extraídas de ambas zonas. Por<br />
primera vez se muestra un caso de hidrólisis alcalina en muestras reales. La hidrólisis de los áridos de tipo metamórfico, feldespáticos,<br />
pizarrosos etc, liberó el ión K + desencadenante de la hidrólisis alcalina observada. Los productos finales de la hidrólisis alcalina (calcita y<br />
bayerita) depositados en torno a los áridos hidrolizados presentan una microestructura muy poco cohesiva y constituyen una interfase<br />
árido - matriz cementante muy débil, lo que justifica la caída de resistencias en el material.<br />
115 Low radioactive impact materials of Calabria region<br />
G. Alitto, V. Nastro , A. Nastro<br />
Dipartimento di Pianificazione Territoriale, Università della Calabria,<br />
Arcavacata di Rende (CS) 87036, Rende ITALY<br />
All building materials contain, in different way, some radioactivity, due to natural or artificial radioisotope. In this work, we focus our<br />
attention on importance, in building fields, to use raw materials with a low percent of radioactive nuclides. So it reports, radioactivity<br />
measures, made by high precision gamma-spectrometry, of some rocks taken from quarry in Calabrian territory (south Italy), in particular<br />
we have considered the “pietra rosa di Mendicino” and the “pietra di S.Lucido”.For a better relevance we proceeded to compare that<br />
results with ones detected from a granite rocks, taken by Sila Mountains in Calabrian. Beginning from analyzed data, it was used a<br />
simplified model to evaluate Radon content of the same materials, in enclosed environments. Then, data results are verified according<br />
active laws and to standard emissions, recommended from the European Commission in volume “Radiation Protection 112”.<br />
127 Microondas: Un método de secado para las pastas de cemento<br />
J. Rivera, M.I. Sánchez de Rojas, M. Frías<br />
Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja<br />
La hidratación del cemento envuelve una serie de complejos procesos de disolución-precipitación, en la cual varias reacciones ocurren<br />
simultáneamente en diferentes rangos, influenciándose unas con otras. La disolución de las fases anhidras del cemento posibilita la<br />
formación de componentes con menor solubilidad, produciendo la precipitación de coloides e hidratos cristalizados, dando lugar a una<br />
pasta endurecida.<br />
En gran número de estudios sobre la hidratación del cemento o de sus constituyentes es necesario finalizar esta reacción en un tiempo<br />
de curado determinado. La forma de llevar a cabo este proceso se realiza mediante la eliminación del agua sin combinar de la pasta de<br />
cemento, la cual proporciona el medio adecuado donde transcurren todas las reacciones de hidratación y de carbonatación. Los<br />
mayores cambios producidos en las propiedades químicas y mecánicas de la pasta del cemento se producen durante los primeros<br />
momentos de la hidratación (1 día). Por lo tanto, en el estudio de estas pastas es necesario encontrar un método de secado capaz de<br />
extraer el agua sin combinar rápidamente, de forma que se pueda establecer exactamente cuando la reacción de hidratación finaliza<br />
completamente.<br />
El método de secado puesto a punto en este trabajo, mediante la utilización de un horno microondas, permite deshidratar las pastas de<br />
cemento estudiadas paralizando sus reacciones de hidratación. Por lo tanto, este método se puede considerar como apropiado para el<br />
secado de las pastas de cemento, sobre todo en estudios de las reacciones de hidratación a muy cortas edades (< 20h).<br />
La evolución de la hidratación (grado de hidratación) de la pasta de cemento se establece a través de la cantidad de agua combinada<br />
(AC) y de portlandita (CH), determinada por medio del análisis termogravimétrico (TG) y del análisis térmico diferencial (ATD).
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
240 Nuevos procedimientos de análisis termogravimétrico para la caracterización de <strong>materiales</strong> de<br />
construcción: aplicación a yesos<br />
M.V. Borrachero, J. Payá, M. Bonilla, J. Monzó<br />
Grupo de Investigación en Química de los Materiales de Construcción (GIQUIMA) Departamento de Ingeniería de la Construcción.<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n. E-46071 Valencia- Spain.<br />
La técnica de análisis termogravimétrico (TGA) es ampliamente utilizada en la caracterización de diversos tipos de <strong>materiales</strong>, en<br />
especial minerales. En la actualidad, se está empleando cada vez más en la caracterización de <strong>materiales</strong> de construcción relacionados<br />
con sustancias conglomerantes, tales como yeso, cales y cementos (Pórtland, aluminoso, y otros). En este tipo de <strong>materiales</strong>, se ha<br />
observado que cada uno de los eventos termogravimétricos (deshidratación, descomposición, descarbonatación) se dan a lo largo de<br />
intervalos de temperatura bastante amplios (grandes diferencias entre onset y endset), dependiendo dichos intervalos de la cantidad de<br />
muestra analizada y de la velocidad de calentamiento, entre otros parámetros. Asimismo, el desarrollo de diversas reacciones, al<br />
calentar la muestra, puede darse a temperaturas muy cercanas, lo cual complica la interpretación y la cuantificación a partir de las<br />
curvas TGA convencionales. El objetivo de esta investigación es desarrollar nuevos procedimientos TGA que permitan obtener una<br />
información más precisa en la caracterización de yesos, sabiendo que el sulfato cálcico dihidrato, se deshidrata en dos etapas<br />
consecutivas y cercanas en temperatura de deshidratación.<br />
La resolución de estos eventos se ha incrementado utilizando dos estrategias diferentes: por una parte, la producción en el ensayo de<br />
una atmósfera autogenerada en el proceso de deshidratación, que origina, como consecuencia, un retraso en ambas reacciones. Por<br />
otra parte, el calentamiento usando la termogravimetría de alta resolución (HRTGA), basada en la variación de la velocidad de<br />
calentamiento de la muestra en función de la velocidad de pérdida de masa observada en cada instante. Los resultados obtenidos para<br />
ambas estrategias de mejora de las curvas TGA, muestran que se trata de dos procedimientos que incrementan sustancialmente la<br />
resolución de las curvas, es decir, que separan ambos procesos de deshidratación. En este trabajo también se muestra los datos<br />
obtenidos en ensayos de evaluación del avance de la reacción de hidratación del yeso usando un analizador de humedad por<br />
halógenos. Dicho sistema permite deshidrataciones mucho más rápidas que los calentamientos convencionales en estufas, sin sacrificar<br />
el control de las condiciones de ensayo. Los resultados han sido contrastados con los datos aportados con la técnica termogravimétrica<br />
bajo condiciones de atmósfera autogenerada, mostrando una elevada correspondencia y demostrando la viabilidad de esta técnica,<br />
basada en el calentamiento con lámpara de halógenos, para la evaluación de la cinética de hidratación del yeso.<br />
116 Reduction of radioactivity in production of concretes<br />
078<br />
G. Alitto, V. Nastro, G. A. M. Niceforo, A. Nastro<br />
Dipartimento di Pianificazione Territoriale, Università della Calabria,<br />
Arcavacata di Rende (CS) 87036, Rende ITALY<br />
All building materials contain, in different way, some radioactivity, due to natural or artificial radioisotope. Natural radioactivity, in raw<br />
materials, that constitute building materials, can be modified by adding secondary products or by products from other industrial<br />
processes.In this work, we focus our attention on importance, in building fields, to use raw materials with a low percent of nuclides<br />
radioactives, according to European recomendation. In particular was studied the radioactivity of some materials used in the building<br />
farm and the methods to detect these radiations.<br />
The presence of radionuclide and the radioactivity of limestone, clay and concrete in Calabria is discussed. The results obtained are<br />
compared with values recommended by the European Commission in volume “Radiation Protection 112”.<br />
Viabilidad del uso de la escoria de SiMn como adición activa al cemento<br />
Moisés Frías Rojas1* , I. Menéndez1 , M. I. Sánchez de Rojas1 , J. Rivera1 , J. Santamaría2 y C. Rodríguez2 1 Instituto Eduardo Torroja (CSIC), Serrano Galvache, n 4. 28033 Madrid<br />
2 Ferroatlantica, División de Ferroaleaciones, Fábrica de Bóo de Guarnizo (Cantabria)<br />
El objetivo principal de este trabajo es estudiar la viabilidad de valorizar la escoria de silicomanganeso (SiMn) como puzolana para la<br />
fabricación de cementos, actuando como adición activa de los mismos. Para ello, resulta necesario investigar diferentes aspectos<br />
científicos y técnicos de las nuevas matrices cementantes. Las investigaciones se han centrado principalmente en la determinación de la<br />
composición química y mineralógica, evaluación de la actividad puzolánica de este tipo de escorias, evolución de calor y<br />
comportamiento mecánico. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que las escorias de SiMn pueden reciclarse como adición<br />
activa en la fabricación de cementos.<br />
19
20<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
080 Difracción de polvo y el método de Rietveld en la industria de cementos Portland<br />
De la Torre, A. G.; Aranda, M. A. G.<br />
Departamento de Química Inorgánica, <strong>Universidad</strong> de Málaga, 29071 Málaga.<br />
Para determinar y predecir las prestaciones finales de <strong>materiales</strong>, tales como clínkeres o cementos Portland, es muy importante conocer<br />
la composición mineralógica de los mismos. La difracción de rayos-X de polvo (DRXP) combinada con el método de Rietveld es la<br />
herramienta más adecuada para obtener el análisis cuantitativo de fases (ACF) de clínkeres y cementos. También se puede aplicar esta<br />
metodología en otros puntos de la cadena de producción. Por ejemplo, se pueden analizar las materias primas, material acumulado en<br />
los electrofiltros y partículas sólidas recogidas adecuadamente cerca de las factorías.<br />
Para llevar a cabo este tipo de análisis es esencial conocer las descripciones cristalográficas de cada una de las fases cristalinas<br />
presentes en la mezcla. Este método no necesita estándar interno sino que se utiliza como estándar los difractogramas calculados<br />
teóricamente a partir de las estructuras cristalinas. Por otro lado, es determinante el ajuste de la forma de los picos de difracción. Existen<br />
algunos efectos, tales como la orientación preferente o la microabsorción, que se deben modelar correctamente.<br />
En esta comunicación se presentan ACF de <strong>materiales</strong> que pertenecen a varios puntos de las cadenas de producción de cementos<br />
Portland. A modo de ejemplo, se presentarán análisis de: 1) materias primas, 2) materias acumuladas en los electrofiltros, 3) clínkeres<br />
Portland blancos, 4) clínkeres Portland grises, 5) cementos Portland grises, y 6) partículas en suspensión.<br />
MATERIALES METÁLICOS. OBTENCIÓN Y TRANSFORMACIÓN<br />
055 Caracterización de la conformabilidad de <strong>materiales</strong> laminados metálicos compuestos<br />
A. Torregaray, C. García, X. Eraña<br />
Departamento de Fabricación, Mondragon Unibertsitatea, Loramendi 4, 20500-Arrasate-España<br />
La unión de diferentes laminados metálicos para el desarrollo de <strong>materiales</strong> con características más específicas en aplicaciones<br />
concretas ha estado condicionada al tipo de aleaciones que se pretendía unir. Los procesos corrientes de unión de <strong>materiales</strong> metálicos<br />
(unión por difusión, soldadura) no permiten la unión de cualquier aleación, debido a la propia naturaleza química de las mismas (es el<br />
caso de la unión de acero con aluminio). Además, la existencia de porosidades y de algunos intermetálicos que se forman en la difusión<br />
fragilizan la unión, soportando bien las solicitaciones normales a la intercara, pero no las tensiones a cizalladura que se crean en los<br />
procesos de conformado. Actualmente, el desarrollo tecnológico de nuevos adhesivos para su utilización en uniones metálicas amplía<br />
las posibilidades de unir diferentes laminados metálicos. El problema es ahora dar forma a este producto sin que se produzcan defectos.<br />
En este estudio se analiza el comportamiento de distintos laminados metálicos unidos mediante diferentes adhesivos. Se ha analizado<br />
la respuesta del laminado a solicitaciones mecánicas propias de proceso de conformado, mediante la realización de ensayos intrínsecos<br />
y simulativos de plegado y punzonado.<br />
059 Diseño y desarrollo de aleaciones de aluminio para el conformado en estado semisólido<br />
Z. Azpilgaina , I. Hurtadoa , E. Gandariasa , G. Basterrecheaa, J. Goñib, P. Eguizabalb, M. Lakehalb, I. Sarriésb , I. Landac, L. Wielanekc<br />
a) Mondragon Goi Eskola Politeknikoa, Mondragon Unibertsitatea. Loramendi 4, 20500 Mondragón.<br />
b) Fundación INASMET, Mikeletegi Pasealekua 2, 2009 Donostia.<br />
c) Fagor Ederlan S. Coop., Departamento de I+D, Gastañaduy 42, 20540 Eskoriatza.<br />
La gran mayoría de los componentes producidos mediante la tecnología semisólida se fabrican con las típicas aleaciones de fundición<br />
AlSi7 (% peso), con las que se alcanzan valores de resistencia a la tracción del orden de 220 a 320 MPa. En comparación, las<br />
aleaciones típicas de forja pueden llegar hasta 400 MPa., pero el problema reside en la dificultad de conformar en estado semisólido<br />
dichas aleaciones debido en gran medida al pobre comportamiento reológico de las mismas. Parámetros termodinámicos y<br />
microestructurales, como la sensibilidad de la fracción sólida a variaciones de temperatura, rango de solidificación y morfología de la<br />
fracción sólida, son responsables de dicho comportamiento, por lo que es posible, hasta cierto punto, anticipar la validez de una<br />
aleación mediante ensayos de calorimetría, simulaciones termodinámicas y observación microestructural.<br />
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en el diseño y desarrollo de aleaciones de aluminio para el conformado<br />
semisólido. Se proponen modificaciones a introducir en la composición de la aleación de forja 7075 con objeto de mejorar su<br />
conformabilidad. Se ha empleado la simulación termodinámica para seleccionar aquellas composiciones que mejor comportamiento<br />
ofrecen. Para la obtención de aleaciones con propiedades tixotrópicas se ha empleado una instalación piloto de New Rheocasting<br />
(NRC), y la operación de conformado se ha realizado en una prensa de forja, donde se han obtenido probetas y componentes<br />
simplificados para su caracterización mecánica y análisis microestructural.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
119 Moldeo por Inyección de Bronce Cu-10Sn Usando un Ligante Termoplástico Basado en Polietileno de Alta<br />
Densidad y Polietilenglicol<br />
G. Herranza , J. Ladrón de Guevara, B. Levenfeld, A. Várez, J.M. Torralba<br />
Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química<br />
<strong>Universidad</strong> Carlos III de Madrid, Av. <strong>Universidad</strong> 30, 28911-Leganés-Madrid<br />
En este trabajo se ha estudiado el moldeo por inyección de polvo de piezas de bronce Cu-10Sn. El ligante termoplástico desarrollado<br />
está basado en polietileno de alta densidad (HDPE), cera parafina (PW) y polietilenglicol (PEG). La optimización de la carga metálica se<br />
ha llevado a cabo a través de medidas del par de torsión durante el mezclado y de estudios reológicos. La carga óptima de polvo resultó<br />
ser del 60% en volumen. Los parámetros de inyección se seleccionaron para obtener tres geometrías de pieza diferente,<br />
consiguiéndose probetas homogéneas sin distorsiones y una adecuada resistencia en verde para que puedan ser manipuladas. El<br />
proceso de eliminación del ligante se optimizó mediante análisis termogravimétrico del ligante y del feedstock resultante. Las<br />
velocidades de calentamiento durante la eliminación se optimizaron para seleccionar la máxima velocidad que permita obtener piezas<br />
sin grietas en un ciclo de eliminación corto. La eliminación del ligante se llevó a cabo, térmicamente, en una atmósfera de N2/10%H2.<br />
Finalmente, las muestras se sinterizaron entre 800 y 950ºC en la misma atmósfera.<br />
Keywords: moldeo por inyección de metales, bronce y polímero termoplástico.<br />
182 Obtención de polvo de hierro de grano ultrafino mediante severa deformación plástica en molino de bolas<br />
A. Lópeza , E. Ariasa , J. A Benitoa , A. Rocab , J. M. Cabrerac y J.M. Pradoc a) Departamento de Ciència de Materials i Enginyeria Metal·lúrgica, EUETIB Barcelona, UPC.<br />
C/ Urgell, 187. 08036 Barcelona. E-mail: Josep.a.benito@upc.es.<br />
b) Departamento de Enginyeria Química i Metal·lúrgia, Facultat de Química, Barcelona, UB.<br />
c) Departamento de Ciència de Materials i Enginyeria Metal·lúrgica, ETSEIB Barcelona, UPC.<br />
Polvo de hierro de elevada pureza con tamaño de grano nanométrico ha sido obtenido mediante severa deformación plástica en un<br />
molino de bolas. La principal consecuencia es que la dureza de la ferrita así obtenida es muy elevada. Debido a que en el proceso es<br />
necesario introducir en el recipiente un agente lubricante (EBS) para evitar adhesión del polvo triturado a las paredes del recipiente, se<br />
ha estudiado la evolución del polvo a través de varias condiciones de molienda en presencia de agente lubricante. Durante la primera<br />
fase de molienda, el polvo de hierro de forma irregular se lamina progresivamente sin aumentar significativamente su dureza. Después<br />
de un tiempo, que depende de las condiciones de molienda y el tamaño original del polvo, el grosor de la lámina va descendiendo hasta<br />
situarse en varias micras. En este punto, estando ya el material ligeramente endurecido, la lámina se fractura y el material entonces se<br />
endurece rápidamente. El polvo de hierro así obtenido alcanza una dureza media alrededor de 800 HV.<br />
022 Soldabilidad de aceros inoxidables dúplex 2205 mediante la técnica de soldeo por Arco-Plasma.<br />
A. Ureña, E. Otero, M.V. Utrilla, C.J. Múnez<br />
Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología. <strong>Universidad</strong> Rey Juan Carlos. 28933 Móstoles, Madrid<br />
En este trabajo se determinan las condiciones óptimas, velocidad e intensidad de soldeo, para las uniones a tope de chapas laminadas<br />
de acero inoxidable duplex 2205 mediante la técnica de soldadura por arco-plasma (PAW). A través del estudio de la energía neta<br />
aportada (ENA) se relacionan las distintas formas y dimensiones de los cordones de soldadura. También se realiza un estudio<br />
metalográfico de las soldaduras, relacionando las distintas transformaciones de fase que ocurren, tanto en el baño fundido como en la<br />
zona afectada por el calor (ZAC), con las durezas medidas, según la norma EN-1043, que presenta el material en esas zonas.<br />
249 Análisis estructural de espumas de aluminio de poro cerrado obtenidas por fusión<br />
A.C. Cárcel , C. Ferrer<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales; E.T.S.I.I. Valencia.<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Campus de Vera 46022<br />
En este trabajo se presenta un método de análisis de la distribución de tamaños de poro basado en técnicas de filtrado mediante<br />
análisis de imagen, en lugar de los procedimientos de estimación clásicos que estiman solamente tamaños medios de poro a partir de<br />
imágenes 2D. El método requiere únicamente el empleo de software de análisis de imagen no específico. El procedimiento se ha<br />
aplicado a la medida de la uniformidad y de la distribución de porosidad en espumas metálicas de aluminio Al-1.5Ca obtenidas<br />
directamente por fusión (Alporas) con 1,6% TiH2 como agente espumante. El método permite obtener la curva completa de distribución<br />
del tamaño de poros con precisión.<br />
21
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
174 Caracterizacion de aleaciones Al-Cu/P obtenidas mediante extrusion en caliente de polvos<br />
LEG Cambronero, J.M.Ruiz-Roman, J.M. Ruiz-Prieto<br />
a)Departamento de Ingenieria de Materiales,E.T.S.I. Minas-<strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid,<br />
Rios Rosas 21, 28003 Madrid-España<br />
Mediante la mezcla de polvos de aluminio y de cuprofósforo se alcanza una dispersión de estas ultimas en contenidos del 5 al 30% en la<br />
matriz de aluminio tras la conformación en matriz de la mezcla de polvos y su extrusión en caliente. Los <strong>materiales</strong> presentaron una<br />
microestructura con las partículas de Cu/P orientadas en la dirección de extrusión y una ligera difusión del aluminio en dichas áreas<br />
debido a la temperatura de extrusión (450-500ºC). Las propiedades dependen del contenido de Cu/P, así propiedades físicas como la<br />
densidad de los <strong>materiales</strong> extruídos varia desde 2,77g/cm 3 a 3,20g/cm 3 y propiedades mecánicas como la dureza varia desde 56HRH a<br />
98 HRH para relaciones de extrusión de 25:4, alcanzándose una resistencia a tracción máxima de 174 MPa para un contenido del 30%<br />
de Cu/P.<br />
011 Influencia de la temperatura de sinterización sobre la microestructura de aceros con alto contenido en<br />
Manganeso y Níquel: Cuantificación de ferrita libre<br />
N.Antóna , A.Rodríguez-Martína , F. Velascob y J.M. Torralbab a) Área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Departamento de Construcción y Agronomía. <strong>Universidad</strong> de<br />
Salamanca. Avda. Requejo, 33, E- 49022 - Zamora.<br />
b) Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. <strong>Universidad</strong> Carlos III de Madrid. Avda de la <strong>Universidad</strong>, 30.<br />
E-28911 Leganés - Madrid.<br />
En este trabajo se ha profundizado en el conocimiento de la sinterización de los aceros con altos contenidos en manganeso y distintos<br />
prealeados manganeso-níquel, prestando especial atención al proceso de difusión de los distintos elementos a través de la<br />
cuantificación mediante análisis de imagen de la ferrita remanente. Los contenidos en carbono de los aceros analizados son 0,3%C y<br />
0,7%C, con un 3% en peso de manganeso y distintos prealeados (80Mn/20Ni, 55Mn/45Ni y 25Mn/75Ni). Las temperaturas de<br />
sinterización fueron 1150ºC, 1180ºC y 1230ºC, bajo condiciones de vacío (velocidades de calentamiento y enfriamiento de 5ºC/min. y<br />
mantenimiento de 20 min.). A partir de las imágenes obtenidas mediante microscopía óptica se determinó la ferrita libre a las<br />
temperaturas de 1150ºC, 1180ºC y 1230ºC, y su evolución microestructural. Así, se ha podido evaluar el grado de homogeneización<br />
alcanzado para cada composición y temperatura, con el fin de identificar la composición y temperatura de sinterización más aceptable.<br />
Como era de esperar, a medida que se aumenta la temperatura de sinterización, disminuye el porcentaje en ferrita remanente debido a<br />
la difusión del carbono y el resto de los aleantes, formándose bainita, martensita, perlitas finas o cadenas de carburos. En los aceros<br />
con prealeados, el mayor porcentaje de ferrita remanente lo presentan los aceros con un mayor contenido en níquel, consiguiéndose<br />
microestructuras uniformes con prealeados ricos en manganeso y a menores temperaturas.<br />
084 Modelización del conformado por Sub-Liquidus-Casting (SLC): predicción y estudio de los defectos en un<br />
componente de automoción<br />
A. Forn, S. Menargues, A. Pérez, E. Martín<br />
Centro de Diseño de Aleaciones Ligeras y Tratamientos de Superficie (CDAL). Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Escuela<br />
Politécnica Superior de Vilanova i la Geltrú. Avda. Víctor Balaguer s/N. 08800 Vilanova i la Geltrú.<br />
La simulación numérica de los procesos de fabricación en estado semisólido es muy útil para optimizar el diseño del molde y del<br />
proceso. Una inapropiada selección de las velocidades en cada etapa, temperaturas y presiones permitirán un correcto llenado de la<br />
cavidad del molde, evitando con ello la aparición de defectos en los componentes. En este trabajo se ha estudiado una rotula de<br />
dirección fabricada mediante el proceso de Sub-Liquidus-Casting (SLC) desarrollado por la empresa THT Presses Inc, con la aleación<br />
de aluminio A356. La determinación de defectos como uniones frías, pieles o porosidad se realiza mediante microscopia óptica sobre el<br />
componente fabricado. La simulación se ha realizado considerando el material se comporta como un semisólido homogéneo, con<br />
propiedades tixotrópicas e introduciendo la microestructura como un parámetro estructural. Se comparan los defectos previstos por la<br />
simulación con los resultados obtenidos en componentes reales.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
208 Microsoldadura por laser de microesferas de titanio para aplicaciones médicas<br />
J.F. Moreno 1,3 , J.A. Ramos-de-Campos 2 , A. García-Marín 2 , J.M. Sampedro 2 , V. Amigó 3<br />
1 Bio-Vac España S.A., Valencia (España).<br />
2 AIDO, Instituto Tecnológico de Óptica, Color e Imagen, Valencia (España).<br />
3 Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
El presente trabajo trata de desarrollar una técnica de sinterizado de microesferas (polvo) en implantes ortopédicos sólo en zonas<br />
concretas, utilizando técnicas avanzadas de <strong>procesado</strong> de <strong>materiales</strong> con láser. De esta forma se evitará someter toda la pieza a un<br />
ciclo de alta temperatura que merma sus características resistentes, pues disminuye las características resistentes del material base. En<br />
un intento de mejorar la osteointegración de las prótesis se someten éstas a procesos de recubrimiento poroso basado en la<br />
sinterización sin presión de microesferas de titanio con el que se obtienen poros superficiales entre las 80 y 250 micras de diámetro.<br />
Estos recubrimientos presentan en ocasiones pérdidas de las microesferas en zonas con pendientes elevadas o de difícil acceso de las<br />
herramientas de colocación de las mismas, por lo que se trata de reponer las microesferas que falten mediante microsoldadura por<br />
láser. Se emplea un láser de Nd:YAG de 1000 W de potencia máxima que permite el modo pulsado, utilizando como variables<br />
fundamentales del proceso la potencia del láser, entre 130 y 300 W, y duraciones del pulso de 400 a 4000 ms. Se evalúa macroscópica<br />
y microscópicamente el efecto del láser tanto en la superficie de las microesferas como en el interior de las mismas por la energía<br />
envuelta en el proceso de microsoldadura que produce transformaciones de tipo martensítico en el titanio base y con ello la fragilización<br />
de la superficie de las microesferas que puede afectar seriamente las propiedades mecánicas del recubrimiento poroso. Para minibar<br />
estos efectos en la microestructura se ha determinado las condiciones iniciales de fusión para cada potencia, que se controlan con el<br />
tiempo de exposición o pulso del láser.<br />
062 Problemática y tendencias en la obtención de componentes de fundición de altas prestaciones<br />
E. Ochoa de Zabaleguia , J. A. Goñib , J. Izagab , Z. Azpilgaina , I. Hurtadoa a) Mondragon Unibertsitatea, Goi Eskola Politeknikoa, Loramendi 4, 20500-Mondragón<br />
b) AZTERLAN, Centro metalúrgico de investigación, Sabigain 10, 48200-Durango<br />
El fuerte desarrollo de la producción de energía eólica, ha abierto un nuevo mercado para piezas de fundición esferoidal de grandes<br />
dimensiones. Las exigencias de calidad y prestaciones mecánicas de este sector son muy elevadas. La aparición de inclusiones no<br />
metálicas en zonas críticas de las piezas, es motivo suficiente para su rechazo. El dross es un término con el que se designa un tipo de<br />
escoria constituida principalmente por MgO y SiO2. Su origen puede ser exógeno (tratamiento de Mg y posterior inoculación) o<br />
endógeno (dentro de la cavidad del molde). Actualmente no se conoce ningún procedimiento metalúrgico para evitar su formación,<br />
siendo práctica habitual sobredimensionar las secciones susceptibles de presentar dross, lo que supone un costoso proceso adicional<br />
de mecanizado. Este trabajo se engloba dentro de un programa de investigación cuyo objetivo final es establecer un procedimiento<br />
operativo para minimizar la formación de dross. Se plantean dos líneas de actuación para corregir este defecto, impedir la entrada de<br />
dross exógeno en la cavidad del molde mediante una buena práctica desescoriado o el uso de filtros, y evitar la formación de dross<br />
endógeno, minimizando la oxidación del caldo durante el llenado.<br />
258 Influencia de los parámetros de soldeo en la microestructura y propiedades mecánicas de las uniones<br />
soldadas por láser de aceros inoxidables dúplex<br />
V. Amigó, A. Vicente, D. Busquets,V. Bonache , L. Teruel.<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
La soldadura de aceros inoxidables siempre presenta problemas por las modificaciones microestructurales que suceden en la zona<br />
afectada por el calor, y son precisamente estas modificaciones las que justifican el comportamiento mecánico de la unión. En especial,<br />
los aceros inoxidables dúplex al ser soldados por fusión, pasan de la estructura bifásica a una estructura fundamentalmente ferrítica con<br />
formación de austenita en los bordes de grano, lo que explica las propiedades mecánicas de la unión soldada, fundamentalmente las de<br />
plasticidad.<br />
La principal característica de la técnica láser frente a los procesos de soldadura convencionales, es sin duda la baja entrada de calor, y<br />
consecuentemente las altas velocidades de calentamiento y enfriamiento, lo que permite obtener valores altos de la relación<br />
penetración-anchura del cordón. Desde el punto de vista microestructural esto se traduce en una zona afectada por el calor (ZAC)<br />
mínima, lo que reduce la susceptibilidad a fractura bajo tensión característica de esta zona.<br />
El láser empleado es del tipo Nd-YAG con una potencia de trabajo de 1kW, focalización constante y se utiliza argón como gas de<br />
protección. El trabajo presenta la influencia de los parámetros de soldeo en las modificaciones microestructurales y en el<br />
comportamiento a tracción de las uniones soldadas. El análisis microestructural se efectúa mediante microscopía óptica y electrónica de<br />
barrido, junto con un estudio de la orientación cristalina realizado mediante la técnica de EBSD. El trabajo se completa con la obtención<br />
de perfiles de microdureza, que junto con los ensayos de tracción, permiten evaluar las propiedades mecánicas de la zona de afección<br />
térmica.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
METALURGIA FÍSICA. PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS METALES<br />
121 Aplicación de la microscopía de imagen por orientación en el estudio de la transformación austenita-ferrita<br />
en aceros microaleados en relación con la heterogeneidad en el tamaño de grano ferrítico<br />
E. Cotrina, A. Iza-Mendia, B. López e I. Gutiérrez<br />
CEIT y TECNUN, Pº de Manuel Lardizabal 15, 20018 Donostia-San Sebastián<br />
Durante la transformación de aceros de bajo contenido en carbono los fenómenos de engrosamiento de grano tales como coalescencia<br />
y crecimiento dan lugar a un tamaño de grano de ferrita mayor del esperado de la densidad de nucleación inicial. Además del control<br />
sobre el tamaño de grano medio, resulta crítica la distribución de tamaños de grano teniendo en cuenta que la tenacidad del material<br />
está controlada fundamentalmente por los granos de mayor tamaño. Se ha observado que dicha distribución depende de la<br />
microestructura de austenita previa a la transformación, observándose diferencias entre austenita recristalizada y austenita deformada.<br />
Factores tales como: la cantidad de deformación acumulada en la austenita y en especial la heterogeneidad de deformación afectan de<br />
manera importante a la microestructura de ferrita resultante. Dicha heterogeneidad, descrita fundamentalmente en términos de<br />
diferencias locales en el espaciado entre las juntas de austenita, determina el alcance del crecimiento del frente de transformación. El<br />
choque entre los diferentes frentes delimitará en última instancia el tamaño final. Mediante el empleo de la técnica de microscopía de<br />
imagen por orientación basada en la difracción de electrones retrodispersados, se han analizado las características cristalográficas de la<br />
transformación austenita-ferrita. Los resultados demuestran que parece existir una relación entre el tamaño de grano y el carácter de la<br />
junta, así como una distribución espacial de tamaños diferente en función del tipo de transformación. La influencia de las<br />
microestructuras heterogéneas resultantes en propiedades mecánicas como la tenacidad se aborda en base a la definición del tamaño<br />
de grano efectivo.<br />
244 Efecto de las partículas dispersas en el tamaño de grano producido por deformación severa de aleaciones<br />
de aluminio<br />
I. Gutiérrez-Urrutia, M.A. Muñoz-Morris y D.G. Morris.<br />
Departamento de Metalurgia Física, CENIM-CSIC. Avenida Gregorio del Amo 8, 28040 Madrid<br />
Este trabajo examina las microestructuras obtenidas mediante el proceso de extrusión angular (ECAP) de una aleación de Al-Mg-Si<br />
6082 con distintas distribuciones de precipitados de Mg/Si. Se analiza la influencia de los distintos tipos posibles de precipitados de<br />
Mg/Si así como la distribución de dispersoides intermetálicos presentes en el proceso de afinamiento de grano. Además, se presentan<br />
las propiedades mecánicas de los diferentes estados micro/nano estructurales obtenidos mediante ECAP.<br />
181 Efecto del contenido en silicio y parámetros del <strong>procesado</strong> en la microstructura recristalizada de aceros<br />
eléctricos<br />
C. Capdevila, J. P. Ferrer y C. García de Andrés<br />
Grupo de Investigación de Transformaciones de Fase en Estado Sólido en Aceros (GITFES)<br />
Departamento de Metalurgia Física. Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM). Consejo Superior de Investigaciones<br />
Científicas (CSIC). Avda. Gregorio del Amo, 8. 28040 Madrid, España.<br />
En el presente trabajo se realiza un estudio de la influencia de la temperatura final de laminación en caliente y la temperatura de<br />
recocido en la recristalización de dos aceros eléctricos ferríticos con contenidos en silicio de 0.3% y 1.3% en masa. Los <strong>materiales</strong>,<br />
después del laminado en caliente, fueron sometidos a temperaturas de recocido de entre 800 y 950ºC durante 1.5h. Se han seguido los<br />
cambios microstructurales de los <strong>materiales</strong> después de los tratamientos isotérmicos.<br />
082 Estudio de las cinéticas de transformación de la perlita en condiciones de enfriamiento continuo en aceros<br />
eutectoides<br />
E. Cotrina, A. Iza-Mendia, B. López, J. M. Rodriguez-Ibabe<br />
CEIT y TECNUN, Pº Manuel de Lardizabal 15, 20018 Donostia-San Sebastián<br />
Se ha llevado a cabo un estudio de la transformación austenita-perlita en tres aceros eutectoides tras la aplicación de diferentes<br />
tratamientos termomecánicos. Se han realizado ensayos de torsión de múltiples pasadas en condiciones de deformación similares a las<br />
utilizadas en los procesos industriales. Tras la deformación el acero se enfría en condiciones de enfriamiento continuo a distintas<br />
velocidades. La evolución de la transformación se analiza sobre muestras templadas a diferentes temperaturas durante el enfriamiento,<br />
empleándose técnicas de microscopía óptica y de barrido para la caracterización microestructural.<br />
El estudio revela que tras el tratamiento termomecánico se consigue un afino importante de la estructura de austenita y que la perlita<br />
nuclea fundamentalmente en las juntas de grano de austenita, con un predominio de nucleación en puntos triples, y crece como nódulos
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
esféricos que contienen varias colonias. El estudio mediante microscopía de imagen por orientación de las colonias indica que están<br />
separadas por juntas de alto y bajo ángulo en términos de desorientación cristalográfica de la ferrita eutectoide. El conjunto de colonias<br />
con una orientación similar constituye la “unidad perlítica”, cuyo tamaño afecta directamente a las propiedades mecánicas,<br />
principalmente a la tenacidad. Se observa que el espaciado interlaminar depende únicamente de la velocidad de enfriamiento.<br />
087 Influencia del contenido de aluminio en el afino de grano mediante laminación acumulativa en aleaciones<br />
de Mg-Al-Zn<br />
J.A. del Vallea , M.T. Pérez-Pradoa , O.A. Ruanoa y V. Amigób a) Dpto. Metalurgia Física, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM), CSIC,<br />
Avda. Gregorio del Amo, 8, 28040 Madrid<br />
b) Dpto. de Ingeniería Mecánica y de los Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia (UPV), Camino de Vera, s/n, 46022 Valencia<br />
El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto del contenido de Al en la microestructura de aleaciones de Mg-Al-Zn (serie AZ)<br />
procesadas mediante laminación severa acumulativa. Este método de <strong>procesado</strong> consiste en laminar un material, cortar la chapa<br />
laminada en varias piezas, apilar éstas y volver a laminar el conjunto, de forma que las distintas piezas se suelden. El proceso se repite<br />
hasta que se alcanza la deformación deseada. Para llevar a cabo este estudio se han escogido las aleaciones AZ31 (3% Al y 1% Zn) y<br />
AZ91 (9% Al y 1% Zn). La caracterización microestructural de las muestras procesadas se ha llevado a cabo mediante microscopía<br />
óptica y análisis de texturas por difracción de rayos X. Se ha comprobado que el refinamiento de grano es mayor en las aleaciones con<br />
mayor contenido de Al. Sin embargo, la microestructura resultante es más heterogénea. La homogeneidad de la microestructura se<br />
puede mejorar aumentando el número de pasadas.<br />
163 Comparación entre el grado de fragilización térmica de un acero dúplex de baja aleación y un superdúplex<br />
T. Otárola a , S. Hollner a , B. Bonnefois b , J.M. Manero b , A. Gil-Negrete c , L. Coudreuse b , A. Mateo c<br />
a) Dept. Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Universitat Politècnica de Catalunya<br />
b) Centre de Recherches des Matériaux du Creusot, Arcelor Industeel, Francia<br />
c) INASMET, San Sebastián<br />
El uso de aceros inoxidables dúplex suele limitarse a temperaturas hasta los 300ºC. Por encima de esta temperatura puede ocurrir una<br />
considerable fragilización, junto con una pérdida de resistencia a la corrosión, debido a la precipitación de diversas fases. La severidad<br />
de la fragilización depende de la temperatura y del tiempo de exposición, así como de la composición química del acero. En general,<br />
cuanto mayor es el contenido en elementos de aleación, más susceptible es el acero a las precipitaciones de fases fragilizantes.<br />
En este trabajo se realizaron ensayos de dureza y de resistencia al impacto, tanto a un dúplex de baja aleación como a un superdúplex,<br />
para analizar la evolución de sus propiedades mecánicas durante diversos tratamientos térmicos en el rango de 550 a 700ºC.<br />
Posteriormente se realizó un estudio microestructural utilizando microscopía electrónica de transmisión para determinar las fases<br />
intermetálicas presentes. Es interesante destacar que las condiciones de máxima fragilización difieren notablemente para ambos aceros.<br />
Palabras claves: aceros dúplex, fragilización térmica, transformaciones microestructurales, microscopía electrónica de transmisión.<br />
061 Desarrollo y caracterización de nuevas aleaciones de Mg para su aplicación en aeronáutica<br />
G. Arruebarrena, I. Hurtado<br />
Mondragon Unibertsitatea, Goi Eskola Politeknikoa, Loramendi 4, 20500 Mondragón<br />
Su ligereza y las propiedades mecánicas que presenta en sus aleaciones, hacen del magnesio un metal muy atractivo para reducir el<br />
peso de los aviones, pero la problemática reside en el reducido número de aleaciones disponibles en el mercado y en que las<br />
aleaciones comerciales no satisfacen los requerimientos exigidos por la industria aeronáutica.<br />
El presente trabajo se realiza en el marco de un proyecto europeo, IDEA, en colaboración con otros 13 centros de investigación,<br />
empresas y universidades de distintos países de Europa y de Israel. Su objetivo general es analizar y proponer soluciones a la<br />
problemática que presentan las aleaciones de Mg para su aplicación en el sector aeronáutico.<br />
Así, se van a desarrollar nuevas aleaciones de magnesio para piezas estructurales de interior y para piezas de espesor pequeño que se<br />
procesarán mediante fundición en arena, fundición a la cera perdida e inyección, marcando como requerimientos la colabilidad, junto<br />
con la resistencia a la corrosión y elevadas propiedades mecánicas.<br />
En el presente trabajo se hace la presentación de la metodología implantada en Mondragon Unibertsitatea para el desarrollo de este<br />
proyecto. En concreto se está implantando una base de datos para el cálculo termodinámico, estudiando sobre todo la influencia que<br />
tienen el Mn y los elementos de tierras raras. Los resultados teóricos obtenidos se validarán mediante ensayos de metalurgia física<br />
(DSC, metalografía, EDX, etc.), modificando y ampliando de esta forma la base de datos existente con los resultados experimentales<br />
obtenidos. Así mismo, se compararán las características mecánicas de las nuevas aleaciones y de las aleaciones comerciales AM50A,<br />
AM60B y AZ91D.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
158 Evolución con la temperatura del microconstituyente eutéctico binario en los sistemas ternarios con<br />
solubilidad parcial en estado sólido<br />
R. Gamboa, J. Oñoro<br />
Dpto. Ingeniería y Ciencia de los Materiales. ETSI Industriales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid<br />
c/ José Gutiérrez Abascal, 2. 28006 Madrid-España<br />
En el presente trabajo se estudia mediante análisis gráfico la evolución que sufren los microconstituyentes eutécticos o eutectoides<br />
binarios en sistemas de tres componentes, con solubilidad parcial en el estado sólido, caso típico de las aleaciones metálicas. El análisis<br />
de la evolución, que durante el proceso de enfriamiento, sufren los microconstituyentes eutécticos binarios en los sistemas ternarios, da<br />
lugar a la búsqueda de la composición eutéctica, que fija a cada temperatura, la relación másica de los compuestos o fases del<br />
microconstituyente bifásico. Se comprueba que, para solubilidad parcial en estado sólido, no sólo el título de ambas fases eutécticas<br />
varía con la temperatura durante su formación sino que además le ocurre lo mismo a la relación másica de las mismas. Por otro lado, en<br />
aquellas aleaciones que, durante parte de su solidificación, sufran reacción eutéctica binaria parcial con aparición previa de<br />
microconstituyente primario o preutéctico, se podrá definir, para cualquier temperatura, el triángulo de composiciones que une los títulos<br />
de los microconstituyentes monofásico y eutéctico formados hasta esa temperatura así como del líquido residual.<br />
077 Influencia de los tratamientos térmicos en el comportamiento magnético de un acero al carbono<br />
A. Varelaa , A. Garcíaa , S. Nayab , L. Garcíaa , R. Artiagaa , J.L. Miera a)Departamento de Ingeniería Industrial II, Escola Politécnica Superior, <strong>Universidad</strong>e da Coruña, c/Mendizábal s/n. 15403-Ferrol.<br />
b) Departamento de Matemáticas, Escola Politécnica Superior, <strong>Universidad</strong>e da Coruña, c/Mendizábal s/n. 15403-Ferrol<br />
En el presente trabajo se hace un estudio sistemático de las propiedades magnéticas que se pueden lograr en un acero al carbono,<br />
comercial y de bajo coste y que, además, permite su conformación por cualquier proceso de deformación plástica. El acero elegido es<br />
un acero típico de fleje, el F-1410, suministrado en forma de bobina de 1 mm de espesor y 2.4 mm de ancho, que tras ser desengrasado<br />
y recocido se somete a su doblado. Posteriormente se ha efectuado un barrido de tratamientos anisotérmicos (temple y revenidos),<br />
midiéndose tras cada tratamiento la inducción magnética máxima y la remanente. Por último se ha hecho un estudio metalográfico y la<br />
determinación de la microdureza tras cada tratamiento para correlacionar la microestructura y microdureza con las características<br />
magnéticas.<br />
178 Modelización de ensayos de indentación puntiaguda para la obtención de la curva tensión-deformación<br />
uniaxial<br />
O.Casalsa , M.Mataa , and J.Alcaláa a) Departament de ciencia dels materials i enginyeria metal·lúrgica. Universitat Politècnica de Catalunya<br />
Avda Diagonal 647, 08028 Barcelona, España<br />
En el presente trabajo se lleva a cabo el análisis mediante modelización por elementos finitos de los ensayos de indentación cónica y<br />
piramidal (Vickers y Berkovich). Para ello se evalúan, mediante las simulaciones, parámetros físicos característicos de la respuesta al<br />
contacto como son la dureza y la deformación superficial (apilamiento o hundimiento) alrededor de la huella de indentación. Estos<br />
parámetros fundamentales se correlacionan directamente con las curvas de carga (P) – profundidad de penetración (hs) que se obtienen<br />
experimentalmente mediante la aplicación de técnicas de nano – indentación o indentación instrumentada en general. A partir de las<br />
modelizaciones por elementos finitos se desarrolla el formalismo matemático para correlacionar los parámetros de dureza y deformación<br />
superficial con las propiedades mecánicas uniaxiales. Este formalismo es utilizado, en el marco de la mecánica del continuo, con la<br />
finalidad de desarrolar una metodología para la extracción de propiedades mecánicas uniaxiales a partir de los ensayos de indentación.<br />
La metodología resultante demuestra ser válida para metales puros y sus aleaciones.<br />
108 Análisis de la cinética de reaustenización de aceros de baja aleación<br />
L. Medizabal, J.M. Rodriguez Ibabe<br />
CEIT y TECNUN, P. Manuel de Lardizabal 15, 20018 Donostia-San Sebastián<br />
Este trabajo analiza la reaustenización de un acero de baja aleación con contenido medio en C partiendo de una microestructura<br />
resultante de un enfriamiento al aire tras la laminación en caliente. Se han aplicado calentamientos acelerados (8ºC/s), realizando<br />
mantenimientos isotermos a 800 y 880ºC con tiempos de permanencia variables. Se ha llevado a cabo un análisis microestructural<br />
(microscopía óptica y SEM) y se han realizado mediciones de durezas y de nanodurezas en muestras templadas en diferentes<br />
momentos del ciclo. Los resultados obtenidos señalan que el procedimiento de la nanoindentación proporciona información sobre el<br />
grado de homogenidad alcanzado durante la reaustenización, frente a las medidas convencionales de durezas que no permiten una<br />
adecuada discriminación. Las mediciones realizadas así como el estudio microestructural indican que la reaustenización del acero<br />
considerado posee cinéticas más lentas que las habitualmente asignadas a los aceros C-Mn, previsiblemente originada por la menor<br />
difusión del carbono en la austenita causada por la aleación con Cr.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
088 Análisis mediante microscopía de haz de electrones convergente (CBED) de la desorientación de fronteras<br />
de grano en Zr puro deformado en fluencia<br />
S. Barrabesa , M.T. Pérez-Pradob , M.E. Kassnera y O.A. Ruanob a) Dept. of Aerospace and Mechanical Engineering, Olin Hall 430, University of Southern California, Los Angeles, California 90089-<br />
1453 USA<br />
b) Dpto. Metalurgia Física, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM), CSIC,<br />
Avda. Gregorio del Amo, 8, 28040 Madrid<br />
El zirconio y sus aleaciones (en especial la aleación Zircaloy) son <strong>materiales</strong> ampliamente utilizados en la industria nuclear para fabricar<br />
partes del núcleo de los reactores. Esto es debido a su baja sección eficaz de absorción de neutrones y a su buena resistencia<br />
mecánica. Sin embargo, los mecanismos microscópicos operativos durante la deformación de estos <strong>materiales</strong> aún son desconocidos.<br />
El objetivo de este trabajo es profundizar en los mecanismos de recristalización dinámica que predominan en el Zr puro deformado en<br />
fluencia a distintas temperaturas. Se ha observado que durante ensayos uniaxiales a temperaturas superiores a 400°C tiene lugar un<br />
refinamiento de grano significativo. Simultáneamente se producen cambios apreciables de textura, que conducen a la estabilización de<br />
una textura de deformación. Sin embargo, el uso de técnicas de caracterización microestructural como la microscopía óptica o el análisis<br />
de texturas no permiten elucidar con claridad los posibles procesos de recristalización dinámica (recristalización dinámica discontinua,<br />
continua y geométrica). Para conseguir este objetivo, se ha medido la desorientación de las fronteras de grano presentes en la<br />
microestructura de las muestras deformadas en distintas condiciones utilizando la técnica de microscopía de haz convergente (CBED)<br />
en el microscopio electrónico de transmisión, MET. Las medidas realizadas sugieren que el mecanismo de recristalización predominante<br />
es la recristalización dinámica geométrica (GDX).<br />
176 Detección e identificación de precipitados intermetálicos en piezas inyectadas de AlSi9Cu3<br />
A. Forn, J. A. Picas, M. Punset, E. Martín<br />
Centro de Diseño de Aleaciones Ligeras y Tratamientos de Superficie (CDAL). Universitat Politécnica de Catalunya (UPC). Escuela<br />
Politécnica Superior de Vilanova i la Geltrú. Avda. Víctor Balaguer s/n. 08800 Vilanova i la Geltrú.<br />
La conformación de piezas de aluminio mediante procesos de inyección a presión da lugar a heterogeneidades, fenómenos de<br />
segregación y compuestos intermetálicos en las piezas. En este trabajo se identifican los compuestos presentes en el material y el<br />
efecto de la adición de Mn en la evolución de la estructura. En el caso específico de la aleación AlSi9Cu3, el estudio microscópico y los<br />
análisis EDX han demostrado la presencia de intermetálicos de AlFeSiMn en formas α- nodular y β-acicular, compuestos de AlFeSiMnCr<br />
en formas poligonal y “Starlike” y cristales poligonales de silicio primario. La presencia de estos precipitados comporta una reducción de<br />
la resistencia mecánica del material. Los efectos negativos de los precipitados pueden reducirse mediante la adición de elementos como<br />
el Mn que facilitan la aparición de precipitados α-AlFeSiMn en lugar de los precipitados β-AlFeSiMn de mayor fragilidad. El estudio<br />
metalográfico se ha realizado mediante microscopia óptica, SEM y Técnicas EDX.<br />
177 Efecto de los aditivos en componentes de la aleación A -357 obtenidos por New Rheocasting (NRC)<br />
Antonio Forn, Adrià Esteve, MªTeresa Baile, Elisa Rupérez<br />
Centro de Diseño de Aleaciones Ligeras y Tratamientos de Superficie (CDAL). Universitat Politécnica de Catalunya (UPC).EPSEVG.<br />
Avda. Víctor Balaguer s/n. 08800 Vilanova i la Geltrú.<br />
Se evalúa el efecto de los tratamientos térmicos T6 y de la adición de agentes nucleantes en la fabricación de componentes con la<br />
aleación A-357, por el proceso de New Rheocasting (NRC). Para facilitar la inyección en estado semisólido se requiere una fase α<br />
globular, suspendida en un líquido de composición eutéctica. Esta estructura se obtiene controlando las condiciones de enfriamiento del<br />
caldo y mediante la adición de agentes nucleantes.<br />
En este trabajo se estudia el efecto de los agentes nucleantes y de los tratamientos térmicos T6 en la formación de los glóbulos de fase<br />
α. La caracterización de los componentes se ha realizado mediante análisis micrográfico cuantitativo y ensayos mecánicos estáticos.<br />
094 Uso del acero inoxidable como material estructural en la fabricación de autobuses<br />
R. Sánchez, I. Moreno, A. Heredia<br />
Centro de Investigación y Ensayos, Acerinox S.A. Villa de Palmones – 11370 Los Barrios (Cádiz) - España<br />
En esta comunicación se resumen los estudios realizados en un proyecto europeo de investigación, donde se evalúan distintos tipos de<br />
aceros inoxidables (ferrítico y austeníticos), con el objeto de poner de manifiesto las prestaciones que ofrecen estos <strong>materiales</strong> a la hora<br />
de ser utilizados en la fabricación de estructuras o chasis de autobuses y autocares. Se incluyen estudios de uniones, nodos, ensayos<br />
de estructuras, costes de producción e impacto medioambiental con el objeto de ofrecer a los fabricantes, los criterios de diseño<br />
necesarios para la correcta utilización del acero inoxidable en esta aplicación.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
096 Estudios del reparto del niobio durante la solidificación de aceros inoxidables<br />
V. Botella1 , J. F. Almagro1 , C. Luna1 , A. Heredia1 , J. J. Laserna2 , J. Botella1 1Centro de Investigación y Ensayos, ACERINOX, S.A. Los Barrios (Cádiz)<br />
2Departamento de Química Analítica. <strong>Universidad</strong> de Málaga. Málaga<br />
En los numerosos estudios llevados a cabo por investigadores metalúrgicos dentro del campo de los aceros inoxidables, el niobio está<br />
descrito como un elemento alfágeno o promotor de la formación de ferrita. Sin embargo, los autores no se ponen de acuerdo en el<br />
coeficiente alfágeno asignable a este elemento.<br />
Uno de los factores que no ha sido tenido en cuenta es que el efecto del niobio, como elemento alfágeno, sólo es atribuible a las partes<br />
solubles del contenido total de este elemento en el acero inoxidable, por lo que debe deducirse del total aquella parte que, al formar<br />
inclusiones o precipitados altamente estables (NbC, NbN, etc.) no se disuelve en el acero durante la solidificación ni durante un<br />
tratamiento térmico.<br />
En este estudio se caracterizan mediante FESEM-EDS las fases metálicas y precipitados de una serie de lingotes de acero inoxidable,<br />
en estado de solidificación, aleados con distintas cantidades de niobio (hasta el 2,8%). Se han observado cuatro fases en la<br />
microestructura de todas las muestras: dos fases metálicas, la austenita y la ferrita delta, y dos fases precipitadas, una fase de<br />
carbonitruros de niobio y otra de un intermetálico también con niobio.<br />
Se ha calculado qué parte de la concentración de niobio se encuentra en cada una de las fases. Se ha comprobado que, en todas las<br />
muestras, aproximadamente la mitad del niobio total se encuentra en las fases metálicas. La otra mitad acaba formando parte de las<br />
fases precipitadas junto con las fracciones de otros elementos (C, N…) que, consecuentemente, tampoco van a estar disponibles en el<br />
acero para el equilibrio γ ↔ δ durante el proceso de solidificación.<br />
095 Fenómenos de precipitación de intermetálicos en aceros inoxidables dúplex<br />
J. F. Almagro, C. Luna, A. Corrales, J. A. Simón, M.A. Heredia<br />
Centro de Investigación y Ensayos, ACERINOX, S.A. Los Barrios (Cádiz)<br />
Los aceros inoxidables dúplex, austeno-ferríticos, sufren numerosos cambios estructurales durante los ciclos de calentamiento y<br />
enfriamiento, mayoritariamente transformaciones relacionadas con la ferrita, debido al menor empaquetamiento de su estructura<br />
cristalina. Se ha estudiado la evolución de dúplex convencionales y de uno nuevo bajo en níquel a diferentes temperaturas (1125 K y<br />
1175 K) y tiempo corto (5 minutos), de gran importancia en los procesos de soldadura.<br />
La evolución de estos aceros se determina, en primer lugar, a partir de las variaciones en la cantidad de ferrita presente. Mediante<br />
microscopía clásica (MO) se caracterizan los <strong>materiales</strong>, determinando el porcentaje de fases presentes por análisis de imágenes.<br />
El estudio de las fases intermetálicas formadas se aborda con FESEM y las composiciones se establecen a partir de microanálisis EDS.<br />
Con tan sólo 5 minutos de tratamiento, se detectan fases precipitadas con altos contenidos en cromo y molibdeno, cuya composición<br />
química difiere ligeramente de un material a otro debido a las variaciones en las composiciones originales de estos dúplex. La<br />
caracterización mediante EBSD (análisis de difracción de electrones retrodispersos) en un FESEM (en combinación con el análisis<br />
químico) de las fases precipitadas en los dúplex indica que se trata de fases sigma y chi.<br />
235 Influencia de los tratamientos térmicos en las propiedades mecánicas de la aleación Ti-6Al-4V para<br />
prótesis ortopédicas<br />
V. Amigó, M. Sanchis, D. Busquets<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
El éxito de una prótesis radica, además de en la biocompatibilidad del material, en la fijación implante-hueso. Esta unión se puede<br />
obtener de diversas formas, siendo una de ellas el crecimiento del hueso alrededor de un recubrimiento poroso generado sobre la<br />
prótesis.<br />
Sin embargo, la obtención de este recubrimiento supone llevar el material a temperaturas elevadas, que conllevan cambios tanto en la<br />
microestructura como en las propiedades mecánicas.<br />
El presente trabajo evalúa la influencia de los tratamientos térmicos a los que se ve sometida la prótesis sobre la microestructura y las<br />
propiedades mecánicas a tracción y fatiga, así como sobre la dureza del material.<br />
Estos cambios microestructurales serán evaluados tanto por técnicas de microscopía como por difracción de electrones<br />
retrodispersados, que permitirá obtener la orientación cristalina preferente de la estructura y con ello evaluar su influencia en las<br />
mencionadas propiedades mecánicas.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
133 Influencia del nitrógeno en la respuesta a la compresión en aceros Hadfield<br />
C. Iglesias T. a , B. Schulz E. b<br />
(a) Estudiante de Doctorado, Departamento de Ingeniería Metalúrgica, <strong>Universidad</strong> de Santiago de Chile, Casilla 10233, Av. Libertador<br />
Bernardo O’Higgins 3363, Estación Central, Santiago, Chile. carlos.iglesias@usach.cl;<br />
(b) Profesor Titular, Departamento de Ingeniería Metalúrgica, <strong>Universidad</strong> de Santiago de Chile, Casilla 10233, Av. Libertador Bernardo<br />
O’Higgins 3363, Estación Central, Santiago, Chile bschulz@lauca.usach.cl<br />
En nuestros trabajos anteriores, Se llegó a plantear una hipótesis que decía que los efectos del Carbono son combinados con el<br />
Nitrógeno en solución. El planteamiento del rol del Nitrógeno en aceros Hadfield, puede marcar un hito en el estudio de los mecanismos<br />
de deformación y endurecimiento de dichos aceros, sin poner en duda los estudios efectuados a la fecha, sino más bien,<br />
complementarlos, debido a la influencia casi despreciada y desconocida del Nitrógeno en ellos. En el presente trabajo, dicha hipótesis<br />
es corroborada completamente, pues el contenido de nitrógeno en aceros Hadfield es evidentemente importante. Se encontró que el<br />
coeficiente de endurecimiento por deformación en compresión presenta un incremento de un 100% en su valor, al aumentar el<br />
contenido de nitrógeno de 80 a 620 ppm. Los aceros obtenidos, fueron sometidos a ensayos de compresión de acuerdo con la norma<br />
ASTM E9-87 y comparados con resultados obtenidos por H. Sehitoglu y D. Canadinc en monocristales de Hadfield de similar<br />
composición química a las obtenidas en esta investigación.<br />
246 Estudio y modelización del crecimiento de grano austenítico en un acero microaleado con niobio<br />
David San Martín, Francisca G. Caballero, Carlos Capdevila, Carlos García de Andrésa Grupo de Transformaciones de Fase en Estado Sólido de Aceros (GITFES),<br />
Departamento de Metalurgia Física, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM), CSIC, Av. Gregorio del Amo 8, 28040,<br />
Madrid, Spain.<br />
Debido a que el estado en el que se encuentra la austenita condiciona su descomposición y predetermina las propiedades finales del<br />
acero, en este trabajo se estudia y modeliza el crecimiento de grano austenítico producido durante el calentamiento continuo de un<br />
acero CMnNb.<br />
La disminución de la energía libre del sistema, debido a la reducción de la superficie de bordes de grano, es la fuerza motriz<br />
responsable del proceso de crecimiento de grano austenítico en el cual los granos más grandes crecen a expensas de los más<br />
pequeños. Los precipitados formados en el acero por elementos microaleantes, tales como vanadio, niobio y titanio, pinzan los bordes<br />
de grano y las dislocaciones, inhibiendo su movimiento durante los procesos térmicos y termomecánicos. La temperatura a la cual se<br />
rompe el equilibrio entre la fuerza motriz para el crecimiento de grano y la fuerza de pinzamiento se denomina temperatura de<br />
crecimiento libre. A esta temperatura comienza un crecimiento no uniforme en el que se producen algunas diferencias entre los tamaños<br />
de los granos que pueden llegar a ser muy importantes.<br />
En este trabajo, además de analizar la influencia de la velocidad de calentamiento sobre el proceso de crecimiento de grano austenítico,<br />
se calcula la temperatura de crecimiento libre a la que desaparece la influencia del pinzamiento producido por los precipitados, y se<br />
modeliza el proceso de crecimiento bajo pinzamiento.<br />
184 Efectos isotópicos en la absorción/ desorción de H/D por Pd.<br />
F. Leardini * , J. Bodega, J.F. Fernández y C. Sánchez.<br />
Dpto. de Física de Materiales, <strong>Universidad</strong> Autónoma de Madrid.<br />
El estudio de los efectos isotópicos en la cinética de absorción y desorción de hidrógeno y deuterio por metales tiene una gran<br />
importancia que abarca desde el estudio de los hidruros metálicos y la separación de isótopos hasta la catálisis química.<br />
Con el objetivo de calibrar la sensibilidad de detección de las moléculas de H2 , HD y D2 por un espectrómetro de masas comercial<br />
Balzers QME 200 se han realizado electrolisis en mezclas de H2O/D2O y analizado la composición de lo gases liberados durante la<br />
electrolisis. Variando la concentración de D2O se puede variar la concentración de las moléculas de H2, HD y D2 en la fase gaseosa. La<br />
relación entre la fracción de isótopos en las fases líquida y gaseosa se expresa mediante el factor de separación isotópico:<br />
α=(H/D)gas/(H/D)liq<br />
El factor de separación depende del cátodo utilizado y varía con el estado de la superficie del metal. Para las calibraciones se han<br />
usado cátodos de Pt, ya que las cantidades de hidrógeno y deuterio absorbidas en este metal son despreciables, lo cual permite usar la<br />
ley de Faraday para relacionar la cantidad total de gases liberados con la corriente electrolítica aplicada.<br />
Una vez calibrado el equipo, hemos obtenido valores del factor de separación con cátodos de Pd y estudiado la influencia del gas<br />
absorbido por el metal en este factor. Dicha influencia se ha investigado a partir de medidas in situ durante la hidrogenación/<br />
deuteración electrolítica de Pd.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
169 Estudio termodinámico y cinético del compuesto intermetálico ZrCr2<br />
J. Bodega, F. J. Fernández, C. Sánchez<br />
Dpto. Física de Materiales, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> Autónoma de Madrid, Cantoblanco 28049 Madrid, España.<br />
Ante el imparable avance en el consumo del gas hidrógeno como combustible en un futuro no muy lejano, se hace necesario dar<br />
solución a uno de los grandes problemas que presenta su utilización: el almacenamiento. Es cada vez más sólida la idea de que el<br />
modo de almacenamiento más seguro es como hidruro metálico. Así, se necesita del estudio de <strong>materiales</strong> (como pueden ser<br />
compuestos intermetálicos del tipo AB2) que, bien como acumuladores, bien como catalizadores, hagan posible este propósito.<br />
El trabajo realizado ha consistido en un estudio comparativo, tanto termodinámico como cinético, del material ZrCr2 en las diferentes<br />
fases de Laves en que cristaliza: C-14 y C-15.<br />
El objetivo del estudio es definir que fase presenta mejores propiedades para su uso como catalizador en composites basados en<br />
magnesio.<br />
La metodología en la presentación del trabajo consistirá en una exposición detallada sobre los métodos experimentales utilizados,<br />
medios y métodos de caracterización, resultados obtenidos y conclusiones.<br />
Como resultado general, se esperan obtener notables diferencias en el comportamiento termodinámico y cinético entre las dos fases,<br />
posibilitando este hecho, la elección más adecuada de una de ellas para su función como catalizador.<br />
251 Efectos de la textura en los mecanismos de deformación y en el crecimiento y topografía de depósitos de<br />
cinc electrolítico sobre chapas de acero de embutición profunda<br />
A.C. Cárcel , M.A. Pérez Puig<br />
Unidad de Ciencia de Ciencia e Ingeniería de Materiales- E.T.S.I.I. Valencia,<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
Se estudia la estructura cristalográfica de chapas de acero de embutición profunda, empleadas en la fabricación de piezas reales de alta<br />
dificultad de carrocerías de vehículos. El estudio se lleva a cabo sobre bobinas que presentan un comportamiento anómalo (roturas con<br />
fenómenos de gripado) en la embutición de piezas del modelo Ford Focus. Se analizan las estructuras y texturas preferentes de los<br />
recubrimientos y del substrato mediante XRD y EBSD. Los recubrimientos de cinc de las bobinas que presentan riesgos de gripado<br />
presentan una clara textura basal. Se atribuye la aparición de esta textura a la existencia de texturas preferentes (111) en la superficie<br />
del acero de este mismo grupo de bobinas. El crecimiento de los depósitos con textura basal modifica la topografía original de las<br />
chapas, con reducciones significativas de la ondulación, y facilita la deformación bajo esfuerzos de cizalladura paralelos a la superficie.<br />
Ambos aspectos son determinantes en el comportamiento tribológico observado.<br />
RECUBRIMIENTOS. TRIBOLOGÍA<br />
040 Efecto del tratamiento térmico en la estructura de un depósito autocatalítico de Ni-P-Mo<br />
Luis Vargasa , Arturo Barbaa , Ana Bolarínb , Félix Sánchezb a) <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma de México, México, Mex.<br />
b) <strong>Universidad</strong> Autónoma del Estado de Hidalgo, Pachuca, Mex.<br />
Se desarrolló un depósito autocatalítico de Ni-P-Mo y se estudió el cambio en su estructura cristalina, desde el punto de vista de la<br />
codeposición del molibdeno. Se escogió una composición química de Ni-10%P-5%Mo para conseguir un film que en su condición tal<br />
como se deposita fuera una mezcla de regiones amorfas y regiones microcristalinas. Los tratamientos térmicos indujeron varios cambios<br />
estructurales que permitieron la total cristalización de las regiones amorfas y el reordenamiento zonal de las fases cristalinas, para<br />
producir una solución sólida de Ni-Mo con precipitación de intermetálicos Ni3P y MoNi4. La dureza del revestimiento en condición tal<br />
como se deposita cayó en el rango que se reporta en la literatura para depósitos Ni-P con alto contenido de fósforo, pero con<br />
tratamiento térmico ésta se incrementó rápidamente, tomando valores muy superiores y alcanzando un máximo de 1450 VHN100 a<br />
500°C durante 2 hr. Este endurecimiento se interpretó como consecuencia de la transformación amorfo cristalino, y de los procesos<br />
de envejecimiento de la aleación ternaria, que se vieron reforzados por la precipitación de MoNi4, el cual aumentó sustancialmente la<br />
dureza del depósito y la retuvo a mayores temperaturas.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
185 Estudio de las propiedades de recubrimientos de WC-Co nanoestructurados, obtenidos mediante<br />
proyección térmica de alta velocidad (HVOF)<br />
J.M. Guilemany, S. Dosta, J. Nin<br />
CPT. Centro de Proyección térmica. Ingeniería de Materiales. Dept. Enginyeria Quimica i Metal·lúrgia. Universitat de Barcelona.<br />
C/Martí i Franqués, 1.08028 Barcelona.<br />
El interés por los <strong>materiales</strong> nanoestructurados y sus recubrimientos es ostensible, ya que la reducción de tamaño de grano a escala<br />
nanométrica permite una mejora en propiedades tan importantes como son la dureza, la tenacidad, la resistencia a la abrasión, e incluso<br />
resistencia a la corrosión.<br />
Este interés ha surgido también en el ámbito de la Proyección Térmica, que representa un conjunto de tecnologías y procesos con<br />
amplia aplicación industrial ya que permite obtener unas propiedades superficiales excelentes a precios económicos, al depositar en la<br />
superficie de un sustrato una serie de capas de orden micrométrico del material proyectado, dotando al sustrato de las propiedades<br />
superficiales que se requieren para la aplicación final del producto.<br />
Este estudio se ha basado en <strong>materiales</strong> tipo cermet, compuestos por una fase cerámica embebida en una matriz metálica, como es el<br />
WC-Co, que es de gran interés en el campo de aplicaciones de <strong>materiales</strong> resistentes al desgaste.<br />
Para la realización de este estudio se han obtenido mediante la técnica de proyección térmica de alta velocidad (HVOF), dos tipos de<br />
recubrimientos, obtenidos a partir de dos tipos de polvo con la misma composición y morfología distinta, uno convencional<br />
microestructurado y otro nanoestructurado, que han sido convenientemente caracterizados en el Centro de Proyección Térmica de la<br />
<strong>Universidad</strong> de Barcelona. Se han evaluado las propiedades tribológicas de los recubrimientos determinando mediante ensayos Ball-on-<br />
Disk (ASTM G99-90), los coeficientes de fricción, así como la resistencia al desgaste abrasivo mediante el ensayo de Rubber Wheel<br />
(ASTM G65-91) y la resistencia a la corrosión mediante técnicas electroquímicas.<br />
Los resultados comparativos han permitido contrastar que los recubrimientos nanoestructurados muestran mejores propiedades que los<br />
convencionales.<br />
188 Producción de recubrimientos de NiAl sobre acero con una capa intermedia de Ni electrodepositado<br />
C. Sierraa , A.J. Vázqueza a)Departamento de Corrosión y Protección, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM-CSIC)<br />
Avd Gregorio del Amo, 8, 28040-Madrid-España<br />
Los recubrimientos de NiAl sobre un sustrato de acero se pueden obtener mediante una técnica sencilla y barata como es la Síntesis<br />
Autopropagada a Alta Temperatura asistida con Energía Solar Concentrada. Con objeto de mejorar la adherencia entre el recubrimiento<br />
y el sustrato se ha electrodepositado sobre el sustrato una capa de Ni. Los resultados obtenidos indican que la adherencia es buena. Se<br />
ha observado que la capa electrodepositada influye en la propia <strong>síntesis</strong> del recubrimiento: dependiendo de la masa de reactivo de Ni-Al<br />
depositada sobre las muestras se obtiene un recubrimiento exclusivamente de NiAl o un recubrimiento formado por dos fases distintas.<br />
213 Cementación en transmisiones de coches de competición<br />
M. Preciado Calzada a), P. M. Bravo Díez a), L. E. García Cambronero b)<br />
a) Departamento de Ingeniería Civil, Escuela Politécnica Superior de Burgos. Av. Cantabria s/n, 09006 Burgos-España.<br />
b) Departamento de Ingeniería de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid. C/ Ríos Rosas 21. 28003 Madrid, España.<br />
En un engranaje, la superficie del material debe tener un alto límite elástico para asegurar que permanece en régimen elástico una vez<br />
expuesto a una tensión de contacto localizada y para reducir el contacto por deslizamiento. No obstante, el núcleo del diente del<br />
engranaje y el resto de la rueda requieren alta tenacidad a fractura y resistencia a figuración por fatiga, para soportar cargas cíclicas a<br />
veces aplicadas de forma impulsiva. En un acero, el problema de optimizar ambos requerimientos a un precio económico sólo puede<br />
conseguirse modificando la superficie del material mediante algún tratamiento superficial como la cementación. En competición de<br />
automóviles, la tecnología y la durabilidad de todos los componentes debe ser óptima y esto lleva a crear componentes de mucha<br />
calidad y comportamiento excelente. Últimamente la criogenia aplicada a tratamientos de cementación parece ser una buena opción<br />
para alcanzar el nivel deseado. En este artículo se han estudiado dos aceros diferentes con distintas profundidades de cementación y<br />
se han comparado las propiedades relevantes en el funcionamiento de los engranajes con las mismas muestras tratadas<br />
criogénicamente. De la comparativa realizada se pretende encontrar un tratamiento adecuado para las transmisiones en coches de<br />
competición.<br />
31
32<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
217 Recubrimientos tribológicos de carburo de cromo preparados mediante depósito por arco catódico<br />
M. Gómez a,b , J. Esteve a , J. Romero a , F. Montalà c , L. Carreras c , A. Lousa a<br />
a Departament de Física Aplicada i Òptica, Universitat de Barcelona, Avgda. Diagonal 647, E-08028 Barcelona, Catalunya, España.<br />
bGrupo de Corrosión y Protección, <strong>Universidad</strong> de Antioquia, A.A. 1226 Medellín, Colombia<br />
c Tratamientos Térmicos Carreras, TTC S.A., C/Doctor Almera 85, E-08205 Sabadell, Catalunya, España<br />
Los recubrimientos de carburo de cromo sobre acero son buenos candidatos para aplicaciones en matrices de conformado y moldeo.<br />
La alta resistencia mecánica, la estabilidad química y a altas temperaturas de la fase Cr3C2 puede ser compatible con el severo<br />
desgaste abrasivo y la corrosión encontrada en estas operaciones de manufactura.<br />
Se han depositado recubrimientos de carburo de cromo por evaporación en arco catódico desde blancos de cromo, utilizando C2H2<br />
como gas reactivo. Los recubrimientos fueron depositados sobre sustratos de acero templado y en algún caso se depositó una película<br />
intermedia para mejorar la adhesión del recubrimiento de carburo de cromo. Las condiciones del depósito fueron variadas hasta obtener<br />
la fase dura de Cr3C2 y con un contenido de carbono sobre-estequiométrico. La microestructura y composición de los recubrimientos<br />
fueron estudiados mediante difracción de rayos X (XRD), microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de masas de iones<br />
secundarios (SIMS) y espectroscopia Raman. Las propiedades mecánicas y tribológicas fueron evaluadas mediante nanoindentación y<br />
pruebas de bola sobre disco respectivamente, a temperatura ambiente.<br />
Los resultados muestran una evolución de la estructura cristalina de los recubrimientos desde carbono amorfo y Cr7C3 hasta Cr3C2. La<br />
dureza aumenta con la disminución del contenido de carbono y el coeficiente de fricción disminuye con el aumento del contenido de<br />
carbono en el recubrimiento. La resistencia de adhesión de las películas se ve fuertemente favorecida por el depósito de una capa<br />
intermedia de CrN.<br />
033 Estudio de la resistencia al desgaste de termoplásticos mediante la técnica de multirayado<br />
W. Brostowa , F.J. Carrión-Vilchesb , M.D. Bermúdezb y J.J. Cervantesb .<br />
a) Laboratory for Advanced Polymers and Optimized Materials (LAPOM).<br />
Department of Materials Science & Engineering, University of North Texas, Denton, TX 76203-5308, EE.UU.<br />
b) Grupo de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica.. Departamento de Ingeniería de Materiales y Fabricación. <strong>Universidad</strong><br />
Politécnica de Cartagena, C/Doctor Fleming s/n. 30202 Cartagena.<br />
Las técnicas de rayado son métodos tribológicos útiles para estudiar la resistencia a la abrasion en polímeros y proporcionan una<br />
medida de las propiedades mecánicas superficiales. Este trabajo describe el estudio experimental de la resistencia al desgaste,<br />
utilizando un método de multiple rayado para distintos polímeros termoplásticos tales como: Poliestireno (PS), Estireno-Acrilonitrilo<br />
(SAN), Poliamida 6 (PA6) y Polisulfonas (PES y PSU). Los ensayos experimentales se llevaron a cabo utilizando el equipo CSM Micro<br />
Scratch Tester (MST), empleando cargas entre 2,5 y 15N, donde se ejecutaron 15 microrayados consecutivos sobre cada una de las<br />
muestras. Los datos obtenidos para el Poliestireno muestran que este material presenta poca resitencia al desgaste, encontrándose el<br />
mejor comportamiento para la Poliamida 6, incluso por encima de polímeros especiales como son las polisulfonas. Las técnicas de<br />
microscopía electrónica de barrido y de fuerza atómica se utilizaron para caracterizar los mecanismos de desgaste, tipo de deformación<br />
y para correlacionar con los datos obtenidos en los ensayos de multirayado.<br />
218 Characteristic of oxy-sulphur-nitrided layers on sintered Fe-Mo alloys<br />
J.Baranowska<br />
Institute of Materials Science and Engineering, Technical University of Szczecin<br />
Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin, Poland<br />
The author presents her investigation on the influence of the sintering parameters of the Fe-Mo alloys on the formation of the diffusion<br />
layers during gas oxy-sulphur-nitriding. Samples were obtained for various parameters of the sintering (compacting – 600-1000 MPa,<br />
sintering temperature – 1123-1323 K). It was stated that the compacting pressure decided about the porosity of the samples after<br />
compacting and sintering as well. The penetration of the gaseous media into the matrix increases with the porosity and for porosity higher<br />
that 4% the nitriding takes place in the whole volume of the material. The penetration of the SO2 into the internal pores is also possible<br />
for porosity higher that 7%.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
252 Determinación del coeficiente de rozamiento en ensayos de doblado de chapa. Aplicación a acero<br />
electrocincado de gran embutibilidad y ángulo de doblado de 90º<br />
V. Miguel a , C.Ferrer b , A.Calatayud a , A.Martínez a<br />
a) Instituto de Desarrollo Regional: Sección de Ciencia e Ingeniería de Materiales, <strong>Universidad</strong> de Castilla-La Mancha, Avda. España,<br />
s/n, 02071-Albacete-España<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,<br />
Camí de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
En este trabajo se propone un procedimiento de ensayo de doblado de chapa que conduce a la determinación de la fuerza de<br />
rozamiento de la chapa con el cilindro de doblado y de la parte de la fuerza de ensayo que se invierte en el doblado y enderezado de la<br />
misma. Como aplicación al modelo propuesto de determinación de las fuerzas indicadas, se lleva a cabo una serie de ensayos con<br />
chapa de acero electrocincado de gran embutibilidad para un ángulo de doblado de 90º y diferentes radios de doblado.<br />
226 Efecto de la frecuencia de contacto sobre el comportamiento frente al desgaste del acero al carbono AISI<br />
1045 en ensayos de desgaste discontinuos<br />
C. Navasa , I. Garcíaa,* , J. de Damboreneaa , J.P. Celisb a Departamento de corrosión y Protección, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas CENIM/CSIC, Av. Gregorio del Amo 8,<br />
28040 Madrid, España<br />
b Departamento de Metarlurgia y Ciencia de Materiales, <strong>Universidad</strong> Católica de Lovaina, Kasteelpark Arenberg 44, B-3001 Lovaina,<br />
Bélgica<br />
Este trabajo presenta un nuevo enfoque para los ensayos de desgaste por deslizamiento, como el tipo bola contra disco o punzón<br />
contra disco, donde cada punto de la superficie del material del disco investigado mantiene un contacto intermitente con el contracuerpo.<br />
Desde el punto de vista del material del disco, en estos ensayos unidireccionales y discontinuos, la frecuencia de contacto de cada<br />
punto del surco de desgaste con el punzón o la bola está determinada por la velocidad de deslizamiento y el diámetro del surco de<br />
desgaste. Sin embargo, el único parámetro de ensayo que usualmente es mencionado en la bibliografía es la velocidad de<br />
deslizamiento, y aunque este parámetro define perfectamente la condición de trabajo para el material del contracuerpo, no es suficiente<br />
para definir las condiciones del material del disco, si no es señalado también el diámetro del surco. En este trabajo se investiga el efecto<br />
de la frecuencia de contacto sobre la tasa de desgaste para el caso de un disco de acero al carbono deslizando unidireccionalmente y<br />
discontinuamente contra una bola de alúmina. Los ensayos se llevaron a cabo a varias velocidades de deslizamiento manteniendo<br />
constante la frecuencia de contacto, y a diferentes frecuencias de contacto manteniendo constante la velocidad de deslizamiento.<br />
Los resultados obtenidos confirman que la tasa de desgaste del disco de acero al carbono depende no sólo de los parámetros<br />
usualmente considerados, velocidad de deslizamiento y carga aplicada, sino también de la frecuencia de contacto. Además, este trabajo<br />
revela que la frecuencia de contacto es un parámetro clave para la determinación del modo de desgaste del disco de acero. A<br />
frecuencias de contacto superiores a 9 Hz, el mecanismo predominante fue el desgaste oxidativo, mientras que a frecuencias inferiores<br />
a 3 Hz el mecanismo predominante fue el desgaste adhesivo. Esta transición de desgaste adhesivo a oxidativo esta acompañada de un<br />
cambio en el coeficiente de fricción y en el estado de oxidación de partículas de desgaste que fue evidenciado mediante la<br />
caracterización de las superficies desgastadas y las partículas de desgaste mediante SEM y EDS.<br />
Palabras clave: Tasa de desgaste, Bola sobre disco, Frecuencia de contacto, Deslizamiento unidireccional<br />
102 Endurecimiento de recubrimientos de cromo electrolítico mediante deposición de carbono por<br />
electrodescargas y aleación superficial con láser<br />
F.M. Labajosa , P. Morenob y M.A. Béjarc a Departamento de Química Inorgánica. <strong>Universidad</strong> de Salamanca. E.T.S. Ingeniería Industrial, 37700, Béjar, Salamanca.<br />
b Departamento de Ingeniería Mecánica. <strong>Universidad</strong> de Salamanca. E.T.S. Ingeniería Industrial, 37700, Béjar, Salamanca.<br />
c Departamento de Ingeniería Mecánica. <strong>Universidad</strong> de Chile. Casilla 2777, Santiago, Chile.<br />
En este trabajo mostramos la posibilidad de endurecer recubrimientos de cromo electrolítico sobre acero al carbono, mediante la<br />
generación in-situ de óxidos y/o carburos de cromo. Para ello, incorporamos carbono al recubrimiento de cromo, mediante fuentes<br />
térmicas de alta densidad de potencia, pero de baja densidad de energía. La técnica que hemos empleado es la formación de una<br />
aleación superficial mediante radiación láser pulsada (LSA). El <strong>procesado</strong> se efectuó en aire y como fuente de carbono se utilizó grafito.<br />
La caracterización de las fases cristalinas formadas en la superficie se llevó a cabo mediante difracción de rayos X.<br />
33
34<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
212 Investigación del grado de interacción de los <strong>materiales</strong>, en la reparación de herramientas mediante<br />
técnicas de recubrimiento láser<br />
Gabriel Esteller Lores (1) Adolfo Garcia Marín (2) Jesús M.Sanpedro (2)<br />
Francisco Monera González (3) José A.Ramos de Campos (2)<br />
(1) Dpto.Ing.Mec. y Materiales UPV y Aleaciones Estampadas SA<br />
(2) Instituto Tecnológico de Optica. AIDO<br />
(3) Aleaciones Estampadas SA<br />
El recubrimiento por láser es una técnica conocida para la reparación de herramientas dañadas, en ésta comunicación se investiga<br />
mediante polvos de calidad similar al sustrato (X40CrMoV5 EN10027-92), que se encuentra tratado a una dureza de 48-50 HRc.<br />
Se estudian muestras de distintos cordones solapados, variando velocidad y desenfoque hasta alcanzar los parámetros con mejor<br />
dilución del recubrimiento, con una potencia de 1000W emitiendo de modo contínuo con un láser de Nd:YAG.<br />
Una vez conseguida la correcta interacción entre el polvo aportado y la herramienta, se investigan los factores fisico-químicos del<br />
recubrimiento como: composición, microestructura y caracteristicas resistentes, que deben satisfacer un buen servicio.<br />
Finalmente esperamos poder mostrar resultados de matrices para estampación en caliente de latón y aluminio, reparadas mediante esta<br />
técnica con los condicionantes estudiados.<br />
209 Modificación superficial del acero F-1110 por proyección térmica de CW-Ni<br />
M. Pascual, C. Ferrer, J. Cembrero, M. Perales<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. U:P.V.. Camino de Vera s/n, 46022 Valencia<br />
El objetivo de la proyección térmica como tratamiento superficial es observar el comportamiento de adherencia y de desgaste de los<br />
aceros de moldeo como F-1110 mediante proyección térmica de carburo de tungsteno a partir de su microestructura y de sus<br />
características resistentes. También averiguar qué mejoras ofrece la proyección térmica frente otros tipos de recubrimientos hasta ahora<br />
empleados en cuanto a dureza superficial, tenacidad, resistencia al desgaste, economía y su enfoque preferente a las aplicaciones en<br />
recubrimientos en matrices para estampación.<br />
187 Obtención de formas autosostenidas de nuevos <strong>materiales</strong> mediante proyección térmica HVOF<br />
J.M. Guilemany, J. Nin, J.R. Miguel<br />
CPT. Centro de Proyección Térmica. Ingeniería de Materiales. Dept. Enginyeria Química i Metal·lúrgia. Universitat de Barcelona. C/<br />
Martí i Franqués 1, 08028, Barcelona.<br />
La Proyección Térmica representa un conjunto de técnicas y procesos originariamente diseñados para obtener recubrimientos<br />
superficiales de distintos <strong>materiales</strong> con propiedades que abarcan desde la resistencia al desgaste (fricción, abrasión, erosión), a la<br />
corrosión, a la oxidación y como aislantes térmicos, entre otras. La utilización de la técnica de alta velocidad HVOF (High Velocity Oxy-<br />
Fuel) para obtener recubrimientos de altas prestaciones ha sido una excelente solución en los últimos años, sin embargo, el proceso de<br />
recubrir piezas del interior de cilindros de radio pequeño sigue siendo una limitación para este tipo de técnica. La idea de las formas<br />
autosostenidas nació de la necesidad de recubrir interiores de piezas. Una forma autosostenida no es nada más que una pieza formada<br />
enteramente por recubrimiento, sin substrato alguno que le de soporte mecánico.<br />
La obtención de formas autosostenidas mediante proyección por plasma o por técnicas de spray forming está en estos momentos muy<br />
difundida. Sin embargo, la obtención de formas de este tipo mediante HVOF es novedosa, y precisamente, el Centro de Proyección<br />
Térmica (CPT) patentó un método para obtener formas autosotenidas mediante la oxidación previa de un mandril o substrato removible.<br />
Siguiendo el método patentado, se han obtenido nuevas piezas mediante un equipo de HVOF de tercera generación utilizando mezclas<br />
de <strong>materiales</strong> totalmente novedosa en Proyección Térmica como son el WC-Co con diferentes proporciones de Stellite 6. Se han<br />
utilizado diferentes condiciones de proyección y los recubrimientos y formas autosostenidas obtenidas se han caracterizado<br />
estructuralmente evaluandose sus propiedades tribológicas.<br />
186 Obtención y caracterización de nuevas formulaciones de recubrimientos abradables de AlSi mediante<br />
proyección por plasma atmosférico<br />
J.M. Guilemany, J. Navarro, D. Fernández, J. Nin, J. Fernández, J.R. Miguel<br />
CPT. Centro de Proyección Térmica. Ingeniería de <strong>materiales</strong>. Dep. Enginyería Química i Metal.lurgia. Universitat de Barcelona. C/<br />
Martí i Franquès, 1. E-08028 Barcelona.<br />
El empleo de <strong>materiales</strong> agradables en tecnologías de Proyección Térmica está destinada a la obtención de recubrimientos fácilmente<br />
mecanizables, con aplicaciones en puntos críticos en los que la disminución de tolerancias entre partes móviles es de vital importancia.<br />
Básicamente, éste tipo de <strong>materiales</strong> está compuesto por una matriz relativamente blanda en la que se encuentra dispersa una fase
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
cerámica o polimérica con propiedades lubricantes, generando un conjunto poco compacto que facilita el arranque de material sin<br />
generar daños en la pieza móvil. El carácter lubricante de la fase cerámica o polimérica facilita la eliminación del detritus y evita la<br />
adhesión con la pieza móvil.<br />
Se han obtenido y caracterizado en el Centro de Proyección Térmica de la <strong>Universidad</strong> de Barcelona nuevas formulaciones de polvos de<br />
AlSi con diferentes contenidos en Polietileno y Poliamida que han sido proyectados mediante técnicas de proyección térmica Plasma<br />
Atmosférico (APS). Se han estudiado con especial interés las propiedades tribológicas, determinando, mediante ensayos de Ball-on-<br />
Disk (ASTM G99-90), los coeficientes de fricción. Para el cálculo del volumen perdido se ha utilizado la técnica de interferometría de luz<br />
blanca (SWLI). La resistencia al desgaste abrasivo se determinó mediante el ensayo de rueda de caucho (ASTM G65-91) y finalmente<br />
se realizó el estudio de los mecanismos de desgaste mediante microscopía electrónica de barrido (SEM).<br />
De acuerdo con los resultados obtenidos, que han dado origen a una patente española, se concluye que los nuevos recubrimientos<br />
abradables, muestran bajos coeficiente de fricción y mejores propiedades tribológicas que los <strong>materiales</strong> convencionales.<br />
189 Progresos en la caracterización de las propiedades mecánicas de aleaciones Cobre-Litio producidas por<br />
aleado mecánico<br />
R.N. Castilloa , E. Gorzigliaa , A. Peñaloza Vb a)Escuela de Ingeniería Mecánica, PUCV, Chile<br />
b)Instituto de Física, PUCV, Chile<br />
En este artìculo se presentan los avances realizados en la caracterizaciòn de algunas propiedades físicas y mecánicas, junto a los<br />
micromecanismos de fractura de la aleación Cu-2%pesoLi obtenida mediante aleado mecánico, seguido de consolidación y sinterizaciòn<br />
vìa extrusiòn en caliente a las temperaturas de 500 0 C y 700 o C. Se realizaron ensayos mecánicos de dureza y tracciòn, los que fueron<br />
seguidos de análisis metalogràficos y fractogràficos de la aleación estudiada. Los resultados obtenidos son comparados con polvos de<br />
Cu-puro bajo similares condiciones. Los resultados indican que por medio de la extrusiòn en caliente es posible obtener elevados<br />
niveles de densificaciòn para los <strong>materiales</strong> estudiados. Además, se encontrò que el lìtio fragiliza al cobre para extrusiones a 700 o C,<br />
reduciendo la resistencia a la tracción y elongaciòn, pero elevando la dureza. Los resultados son comparados con la literatura.<br />
259 Evolución microestructural de recubrimientos de Ni-Cr en aceros inoxidables dúplex obtenidos por láser<br />
de polvos<br />
V. Amigó, Y. Pineda, M.D. Salvador, D. Busquets, A. Cano<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
La posibilidad de restaurar las propiedades superficiales del material mediante el recubrimiento por láser de polvos constituye uno de los<br />
procesos de mayor interés en la actualidad. En este trabajo se han obtenido recubrimientos de aleación de níquel sobre aceros austenoferríticos,<br />
mediante el tratamiento láser de polvos para diferentes condiciones de <strong>procesado</strong>. Se ha evaluado la influencia de las<br />
variables de proceso: velocidad del láser, caudal de alimentación de polvo y desenfoque del haz láser, en la microestructura de los<br />
recubrimientos y con ello en las propiedades finales de los mismos así como en la transición de éstas a través de la interfase y la zona<br />
afectada por el calor, evaluada mediante difracción de electrones retrodispersados. La obtención de recubrimientos a partir de polvos<br />
aleados resulta muy adecuado al obtener microdurezas semejantes, a pesar de la precipitación de carburos en borde de grano y del<br />
direccionamiento de los granos en su solidificación, pero la zona afectada por el calor está formada principalment por granos ferríticos<br />
con cierta disolución del níquel y precipitación en borde de grano de la fase austenítica que modifica sustancialmente las propiedades<br />
mecánicas de la unión, lo que se evalúa mediante perfiles de microdureza.<br />
263 Aplicación Nano-HVOF para segmentos de pistón<br />
J. Landa1, I. Illarramendi1, J. M. Montalban1, A. Igartua2 and G. Mendoza2<br />
1) TARABUSI, S.A (Grupo CIE Automotive), B/ Urquizu, 58; 48140 Igorre (Vizcaya) España<br />
2) Fundación TEKNIKER, Avda. Otaola, 20, 20600 Eibar, España<br />
Actualmente, existe una tendencia de sustituir la tecnología contaminante de cromo duro que conlleva la utilización de Cr VI en baño<br />
electrolítico. Esta tecnología es utilizada hoy en la industria para recubrir diferentes tipos de componentes mecánicos críticos (como por<br />
ejemplo el segmento de pistón). En este estudio se va analizar la propuesta mediante el uso de la tecnología HP-HVOF para recubrir<br />
segmentos de pistón usando Nano-polvos.<br />
En primer lugar, se aplicaron diferentes recubrimientos Nano-HVOF sobre cilindros realizándose con ellos pruebas tribológicas, usando<br />
para ello la configuración básica de ensayo “Cilindro sobre Disco”. Cuando se utilizaron nano-recubrimientos se observó que el<br />
coeficiente de fricción y la rugosidad de la capa fue reducida según un factor 2, mientras el desgaste fue reducido según un factor 5.<br />
Una reducción adicional del coeficiente de fricción (el 16 %), rugosidad (por un factor de 4) y desgaste (por un factor de 8) se consiguió<br />
a través de operaciones de rectificado.<br />
En un segundo paso, las capas fueron aplicadas con éxito a segmentos de pistón y se realizaron ensayos de simulación. La<br />
configuración empleada fue “Camisa-Segmento” y con esta se evaluó el coeficiente de fricción. Otra vez, se obtuvo una reducción de<br />
coeficiente de fricción y de desgaste para la capa de Cr3C2NiCr de menor tamaño de polvo.<br />
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36<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
Finalmente, se realizaron pruebas en el motor con el fin de comparar el comportamiento de las capas desarrolladas frente a las de<br />
referencia recubiertas de cromo y de acero nitrurado. Para este fin, se seleccionó un motor turbodiesel, donde las 2 capas de referencia<br />
y las 2 capas desarrolladas se probaron en carga máxima y alta temperatura. Con el objetivo de evaluar los niveles de desgaste del<br />
bloque cilindro (agujero), del pistón (1ª ranura), del segmento (cara y lados) y el consumo de combustible. El desgaste y los resultados<br />
de consumo de combustible fueron favorables para las dos capas nuevas destacándose el Cr3C2NiCr<br />
Agradecimientos: a la Dra. S. El Becker y a la CE, por la financiación del Contrato G5RD-CT-2000-00231”. Al Dr. Passerini de Sapes,<br />
C. y R. Bastoni de Osvat - V. Cantelli, F. Gili del Centro de Investigación de Fiat - A. Kirsten y R. Moll de Woka - L. Fedrizzi de<br />
<strong>Universidad</strong> de Roma - G. Matthaeus de Thermico - A. Horsewell de <strong>Universidad</strong> Técnica de Dinamarca, A. Forn, J. Picas de la UPC,a<br />
F. Rabezzana de Metec y a RALSA (España).<br />
MATERIALES POLIMÉRICOS. OBTENCIÓN Y PROCESOS<br />
248 Desarrollo y caracterización de nuevas formulaciones de plastisoles vinílicos biodegradables<br />
J. E. Crespo a , A. Jiménez b , P. Stefani c , J. López a , D. García a<br />
a) Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
Paseo Viaducto, 1 03801- Alcoy-España.<br />
b) Departamento de Química Analítica. <strong>Universidad</strong> de Alicante. Campus de San Vicente del Raspeig. Apartado de correos 99, 03080-<br />
Alicante (España).<br />
c) Departamento de Ingeniería Civil. Facultad regional de Concepción de Uruguay.<br />
<strong>Universidad</strong> Tecnológica Nacional. Ing. Pereira 676, 3260 Concepción del Uruguay. Pcía, de entre Ríos (Argentina)<br />
En el desarrollo de nuevas formulaciones de plastisoles se están incorporando nuevos plastificantes que presentan la característica de<br />
ser biodegradables. El empleo de estos nuevos plastificantes primarios debe ir acompañado de un estudio de sus propiedades<br />
mecánicas, sobre todo en función de la temperatura y el tiempo de curado del plastisol. Esto permite conocer cual es el proceso de<br />
curado óptimo y como estos parámetros influyen en las propiedades mecánicas.<br />
050 Método para la deposición de polianilina conductora mediante polimerización química simple sobre una<br />
superficie de ABS<br />
E.Matveeva, R. Enguix, R.J. Martínez Palomino y Vitali Parkhutik<br />
Departamento de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
El presente trabajo describe un método de deposición de una capa uniforme de polianilina (PANI) sobre la superficie de plástico ABS<br />
(acrilonitrilo butadieno estireno), tratamiento que permite combinar las propiedades eléctricas del material depositado PANI con las<br />
propiedades mecánicas de la matriz polimérica ABS. El campo de aplicaciones de estos compuestos es básicamente el recubrimiento<br />
antiestático o la protección contra interferencias electromagnéticas (EMI) El método propuesto consiste en dos pasos, inmersión de la<br />
ABS en una disolución de anilina, seguida de una polimerización química oxidativa de los monómeros ad- y absorbidos. La emulsión de<br />
anilina se obtuvo en agua con la ayuda de tensioactivos. Los tres tipos de tensioactivos usados para preparar y estabilizar las<br />
emulsiones de anilina fueron: N,N-dimethyl-octalamine-N-oxide (tensioactivo de tipo molecular), Sodium dodecyl sulfate (de tipo<br />
aniónico) y hexadecyl trimethyl ammonium bromide (catiónico). Después del tratamiento se observó, mediante SEM, que la superficie de<br />
ABS estaba completamente cubierta por PANI. La conductividad superficial tras el recubrimiento con PANI alcanzó valores entre 10e-3 y<br />
10e-4 S/ para las mejores muestras. Hemos aplicado el mismo tratamiento a plasticos diferentes de ABS. Un mecanismo general de<br />
interaccion de la emulsion de anilina con la superficie de plastico ha sido propuesto.<br />
101 Obtención de piezas estructurales de plástico mediante un proceso híbrido<br />
termoconformado/sobreinyección<br />
J. Aurrekoetxea, L. Aretxabaleta, G. Castillo, M. Mateos, M. Sarrionandia, I. Urrutibeascoa<br />
Departamento de Mecánica, Mondragon Unibertsitatea. Loramendi, 4, 20500-Mondragón-España<br />
El trabajo muestra un nuevo concepto de proceso híbrido para la fabricación de piezas estructurales de gran superficie en plástico. La<br />
arquitectura de la pieza está compuesta por: 1) una piel termoconformada que cumple las funciones estéticas, aislantes y ergonómicas,<br />
y 2) un esqueleto sobreinyectado que aporta el carácter estructural, el soporte a la piel y la integración de otras funciones. Los<br />
resultados obtenidos muestran que: 1) la resistencia de la intercara de unión piel/esqueleto asegura la integridad estructural de la pieza,<br />
2) la incorporación de <strong>materiales</strong> de altas prestaciones en la piel termoconformada mejora el comportamiento a la fluencia con respecto<br />
al uso de <strong>materiales</strong> tradicionales, 3) la libertad de diseño es mayor que en las piezas fabricadas por termoconformado o inyección, y 4)<br />
los costes asociados a la máquina de inyección son menores que en el caso de la inyección convencional.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
068 Preparación de membranas de matriz mixta con carbones activados como material de relleno<br />
M.Anson1 , J.Marchese1 ,E.Garis1 , N.A.Ochoa1 , P.Prádanos2 , L.Palacio2 , A.Hernández2 aLaboratorio de Ciencias de Superficie y Medios Porosos, Dpto de Química, Facultad de Química-Bioquímica y Farmacia, <strong>Universidad</strong><br />
Nacional de San Luis, San Luis, Argentina<br />
bGrupo de Superficies y Materiales Porosos, Dpto. de Física Aplicada, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de Valladolid, Valladolid,<br />
España.<br />
En el presente trabajo se estudió la preparación y caracterización de membranas compuestas de matriz mixta (MCMM) aptas para la<br />
separación de gases. Las membranas fueron sintetizadas utilizando un copolímero, Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS) como<br />
material de la fase continua y dos carbones activados (CA) como material inorgánico de relleno. Las MCMM obtenidas fueron<br />
caracterizadas por técnicas de permeabilidades de gases, microscopía óptica (MO), electrónica (ESEM) y de fuerza atómica (AFM). Las<br />
membranas se caracterizaron por presentar caras superficiales con distintas rugosidades, pero siempre cubiertas por el material<br />
polimérico. Se estableció que en todos los casos existe una distribución bimodal de tamaños de partículas de CA en la matriz polimérica,<br />
con un máximo correspondiente a 2-4µm y otro máximo ubicado entre 10-20µm producto de aglomerados formados por partículas de<br />
CA. Es de destacar la muy buena adherencia mecánica entre la interfase carbón/polímero, corroborada por la alta permeabilidad y<br />
selectividad del gas CO2. Este contacto íntimo puede atribuirse a las características gomosas que presentan las cadenas de Butadieno-<br />
Estireno presentes en el ABS.<br />
106 Study of the influence of microwaves in the mechanism of vulcanisation of natural rubber using model<br />
compound vulcanisation<br />
B. Vega , N. Agulló, S. Borrós<br />
GEM-IQS, Via Augusta 390, 08017 Barcelona - Spain<br />
The mechanism of vulcanisation of natural rubber has been studied using microwave-heating. Model compound vulcanisation (MCV) has<br />
been used in order to simplify the study using squalene as model of natural rubber, because it has a similar structure. N-cyclohexyl-2benzothiazolesulfenamide<br />
(CBS) has been used as accelerator. The accelerator evolution, the cross-linking degree and the effect of the<br />
double bound have been studied and the results have been compared with previous results of our group using conventional heating.<br />
Vulcanisates characterization was performed by two methods of HPLC-UV. The results obtained have shown that microwave<br />
vulcanisation is six times faster than thermal vulcanisation. Some differences have been detected in the amount of the intermediates<br />
formed in the reaction, in the sulphur transfer to the squalene chain and the role of double bond in accelerator’s evolution.<br />
029 Caracterización química superficial y eléctrica de una membrana líquida soportada FPVD/C10MIM + BF4 -<br />
R. Fortunatoa, J.G. Crespoa, J.Benaventeb<br />
a) Departamento de Química. Faculdade de Ciências e Tecnologia. <strong>Universidad</strong>e Nova de Lisboa. Quinta da Torre. P-2829-516<br />
Caparica. PORTUGAL.<br />
b) Grupo de Caracterización Electrocinética y de Transporte en Membranas e Interfases. Departamento de Física Aplicada I, Facultad<br />
de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de Málaga, E-29071 Málaga. ESPAÑA<br />
Se ha obtenido y caracterizado una membrana líquida soportada (MLS) consistente en una matriz porosa de fluoruro de polivinilideno en<br />
la que se ha introducido tetrafluoroborato de 1-n-decil-3-metilimidazolonio. El caracterización química de la superficie de dos muestras<br />
de membrana se ha realizado mediante XPS, y la eléctrica a partir de medidas de la resistencia eléctrica y capacidad de la membrana<br />
líquida soportada y del soporte poroso con disoluciones de NaCl a distintas concentraciones. La diferencia en los valores de la<br />
resistencia eléctrica y capacidad obtenidos con la MLS y el soporte de FPVD, bajo las mismas condiciones experimentales, hace<br />
suponer la presencia de líquido iónico en los poros de la membrana.<br />
030 Estudio de la superficie de membranas poliméricas comerciales y experimentales mediante XPS y AFM<br />
M.J. Arizaa , E. Rodriguez Castellónb , P. Prádanosc y J.Benaventea a) Departamento de Física Aplicada I. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Málaga. 29071 Málaga<br />
b) Departamento Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Málaga. 29071Málaga<br />
c) Departamento de Termodinámica y Física Aplicada. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Valladolid. 41071 Valladolid.<br />
Se han realizado medidas de XPS y AFM para caracterizar química y morfológicamente la superficie de distintos tipos de membranas<br />
poliméricas, tanto en lo que respecta al tipo de material como a su estructuras y procesos de separación en los que se aplican. La<br />
diferencia en las concentraciones atómicas de los elementos característicos del material, y la presencia de elementos extraños al mismo<br />
(impurezas), que se atribuyen a diferencias en al proceso de fabricación, pueden afectar a la rugosidad de la superficie y al<br />
comportamiento de rechazo/transporte de las membranas. También se han realizado medidas de espectroscopía de impedancias con<br />
las membranas en contacto con disoluciones de NaCl que suministran información sobre el comportamiento eléctrico y estructural de las<br />
membranas y, en el caso de membranas compuestas, la contribución correspondiente a cada sub-capa.<br />
37
38<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
016 Estudio del curado del sistema epoxi diglicidil éter de bisfenol-A (DGEBA) y trietilentetramina (TETA)<br />
J.L. Mier, R. Losada, F. Barbadillo, A. García, A. Varela y R. Artiaga<br />
Escola Politécnica Superior de Ferrol. <strong>Universidad</strong>e Da Coruña<br />
c/ Mendizábal s/n. 15403 Ferrol (A Coruña)- España<br />
En el presente trabajo se ha estudiado el curado de una resina epoxi de diglicidil-éter de bisfenol-A (DGEBA), el Araldite GZ 601 X75,<br />
utilizada en la formulación de pinturas de uso naval con trietilentetramina (TETA). La determinación de la relación óptima<br />
resina/endurecedor se hizo por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se examinó el curado de las muestras a temperatura ambiente<br />
y a 100ºC a través de espectroscopia infrarroja (FT-IR) observando la disminución del pico del anillo epoxi a 915 cm -1 . El análisis<br />
cinético del curado realizado por DSC muestra mayores valores de la energía de activación aparente en el método de Borchardt-Daniels<br />
(80.0 kJ/mol) que en los métodos autocatalítico (61.1 kJ/mol) y de Duswalt (45.4 kJ/mol). El análisis termomecanodinámico (DMTA) de<br />
resinas curadas sobre láminas de aluminio con la relación óptima resina/endurecedor revela que la temperatura de transición vítrea de<br />
las resinas curadas a 100ºC y a temperatura ambiente son 106ºC y 59ºC respectivamente.<br />
025 Influencia de la temperatura de <strong>procesado</strong> y la presencia de polipropileno (PP) en la temperatura de<br />
transición vítrea y la temperatura de degradación del poliestireno de alto impacto (HIPS)<br />
F. Parres, J. López, L. Sanchez, R. Balart, J. E. Crespo<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Passeig del Viaducto, 1. 03801-Alcoy-<br />
España<br />
El aumento producido en el consumo de <strong>materiales</strong> poliméricos en los últimos años, ha supuesto la aparición de un nuevo residuo que<br />
es necesario tratar. A diferencia de los metales el problema que presenta el reciclado de material polimérico es la degradación sufrida<br />
por este y como consecuencia de ello, la pérdida de propiedades en general y la variación de su comportamiento. Y no solo la<br />
degradación, sino también por la presencia de otros <strong>materiales</strong> poliméricos.<br />
El presente estudio se basa en las variaciones que sufre el poliestireno, al ser uno de los <strong>materiales</strong> poliméricos con una presencia<br />
importante en los residuos sólidos urbanos. Concretamente para la realización del estudio se ha utilizado poliestireno de alto impacto y<br />
polipropileno virgen, de este modo el material de partida no presenta prácticamente degradación. La finalidad es conocer la variación<br />
que sufre la temperatura de transición vítrea y la temperatura de degradación con la variación de la temperatura de <strong>procesado</strong> y la<br />
presencia de polipropileno. Para realizar todo el análisis se ha utilizado la calorimetría diferencial de barrido.<br />
En primer lugar, el estudio se centra en la variación que se produce en la temperatura de transición vítrea y en la temperatura de<br />
degradación del poliestireno de alto impacto utilizando distintas temperaturas de <strong>procesado</strong>.<br />
En segundo lugar, se ha analizado la influencia de PP sobre la temperatura de transición vítrea y la temperatura de degradación.<br />
Tras analizar las distintas muestras, se observa la disminución de la temperatura de transición vítrea y la temperatura de degradación<br />
con el aumento de la temperatura de <strong>procesado</strong>, en cambio, en presencia de PP, la temperatura de transición vítrea aumenta con el<br />
porcentaje de PP y la degradación prácticamente permanece estable.<br />
170 Síntesis, caracterización y procesamiento en película (membrana) proto-conductora de poly (éter-étercetona)<br />
sulfatado<br />
E. Matveeva ,F.J. Serneguet Castillo y V. Parkhutik<br />
Departamento de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
Camí de Vera s/n, 46071, Valencia España<br />
El objetivo de este trabajo es el de clarificar y optimizar las condiciones de la sulfatación de poly (éter-éter-cetona) por ácido sulfúrico así<br />
como su posterior procesamiento en membrana. Para este objetivo emplearemos diferentes técnicas de caracterización de los<br />
polímeros obtenidos (grado de acidez, TGA, examen a través de microscopio electrónico).<br />
028 Tratamiento con HNO3 de una membrana compuesta de poliamida/polisulfona: efecto del tiempo de<br />
tratamiento<br />
M.I. Vázquez, M.V. Martínez de Yuso, A. Muñoz y J. Benavente<br />
Grupo de Caracterización Electrocinética y de Transporte en Membranas e Interfases.<br />
Departamento de Física Aplicada I. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Málaga. E-29071 Málaga<br />
Se ha estudiado el efecto del tratamiento con HNO3 y de su duración en la modificación química superficial, obtenida mediante XPS, y<br />
en parámetros de transporte correspondientes a una membrana comercial compuesta de poliamida/polisulfona para procesos de<br />
ósmosis inversa. Los parámetros considerados han sido la permeabilidad salina y la resistencia eléctrica de la membrana, las cuales se<br />
han obtenido a partir de medidas de difusión y de espectroscopía de impedancias, respectivamente, con las membranas en contacto<br />
con una disolución 0.01 M de NaCl. Las medidas de impedancia permiten obtener la resistencia eléctrica de la densa capa activa<br />
(poliamida) que controla el transporte, y del soporte poroso (polisulfona). Los resultados indican que el tratamiento químico reduce la
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
resistencia eléctrica de ambas subcapas de la membrana compuesta, actuando de forma más significativa en la sub-capa porosa. Este<br />
hecho coincide con los resultados de XPS, los cuales indican alguna modificación (pero no el deterioro de la capa de poliamida) como<br />
resultado del tratamiento.<br />
MATERIALES POLIMÉRICOS. PROPIEDADES Y APLICACIONES<br />
066 Caracterización de membranas poliméricas mediante porosimetría de desplazamiento líquido-líquido<br />
J.M. Sanz, J.I. Calvo, P. Prádanos, A. Hernández<br />
Grupo de Superficies y Medios Porosos, Dpto. de Termodinámica y Física Aplicada, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de Valladolid,<br />
Valladolid, España.<br />
A liquid-liquid displacement porosimeter (LLDP) has been developed and used to analyse two different polymeric membranes in the<br />
ultrafiltration (UF) range. Polysulfone Minitan TM membranes from Millipore and track-etched polycarbonate membranes from Nuclepore TM<br />
have been analysed and the results obtained for both membranes showed a very nice reproducibility, allowing a complete determination<br />
of the distribution of pores effectively opened to flux. These results also give a fair agreement with previous determinations, both with<br />
similar and different characterization techniques.<br />
Finally, the study performed shows that LLDP measurements are a very useful tool in the structural characterization of porous<br />
membranes and they give a precise, accurate and fast picture of the active pores in the analysed filters. Of course, ulterior research<br />
should be made in order to elucidate the influence on the results of LLDP liquids and also to improve the existing data conversion<br />
algorithms. In that sense, membranes so regular as track etched UF ones could be used as appropriate standards to refine the technical<br />
parameters for LLDP.<br />
135 Determinación directa de metales en polímeros sólidos mediante espectrometría de absorción atómica en<br />
cámara de grafito (GFAAS) y vaporización electrotérmica-plasma de acoplamiento inductivoespectrometría<br />
de masas (ETV-ICPMS)<br />
C.Crespoa , M.Resanob , M. A.Belarrab a)Instituto Tecnológico de Aragón, Laboratorio de Mecánica y Nuevos Materiales,<br />
Mª de Luna8, E-50018,Zaragoza<br />
b)Departamento de Química Analítica, <strong>Universidad</strong> de Zaragoza, E-5009, Zaragoza.<br />
La determinación de metales en polímeros es de gran importancia tanto para asegurar su adecuación a las normativas vigentes como<br />
para su clasificación o su posterior reciclado. En este trabajo se comentan las posibilidades de realizar dichas determinaciones<br />
directamente sobre los polímeros sólidos mediante dos técnicas analíticas: espectrometría de absorción atómica en cámara de grafito<br />
(GF-AAS) y vaporización electrotérmica-plasma de acoplamiento inductivo-espectrometría de masas (ETV-ICP-MS). En ambos casos, la<br />
eliminación de la etapa de disolución de la muestra aumenta de forma notable la rapidez con la que se pueden realizar las medidas,<br />
permite la determinación de menores cantidades de los metales y evita los errores asociados a dicha etapa, especialmente<br />
contaminación y pérdidas de analito.<br />
Pese a que esta forma de trabajo lleva asociados algunos inconvenientes (necesidad de modificar frecuentemente las condiciones<br />
habituales de trabajo, obtención de resultados más imprecisos que si se disuelven las muestras), los resultados obtenidos para varios<br />
elementos en distintos tipos de polímeros indican que esta forma de trabajo resulta perfectamente válida y resulta especialmente eficaz<br />
en aquellos casos en que el contenido del metal es sumamente pequeño y, de forma general, cuando la rapidez y la economía son más<br />
importantes que una gran exactitud.<br />
065 Modificación superficial de membranas de alúmina de microfiltración: caracterización con medidas de<br />
ángulo de contacto y AFM<br />
L. Fernándeza , J. Marcheseb , L. Palacioc , P. Prádanosc , A. Hernándezc a Departamento de Química, <strong>Universidad</strong> Nacional del Comahue, Neuquén, Argentina<br />
b Laboratorio de Superficies y Medios Porosos, FONCyT-CONICET, <strong>Universidad</strong> Nacional de San Luis, San Luis, Argentina<br />
c Grupo de Superficies y Medios Porosos, Dpto. de Termodinámica y Física Aplicada, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de Valladolid,<br />
Valladolid, España.<br />
Membranas de óxidos inorgánicos, una comercial de γ-alúmina (Anopore A02) y otras de α-alúmina preparadas en nuestro laboratorio<br />
a partir de aluminosilicatos con tamaños de poros promedio de 0,02, 0,3 y 0,9 µm respectivamente fueron modificadas por el proceso de<br />
polimerización superficial de un injerto (PI). Se modificaron las propiedades hidrofílicas y permeabilidades de las membranas híbridas<br />
obtenidas mientras que sus características mecánicas se mantuvieron. La técnica de modificación consistió en activar las superficies de<br />
las membranas con silano (VTMS), para posteriormente cubrirlas con polivinilpirrolidona (PVP) mediante una reacción de polimerización<br />
superficial por radicales libres. La efectividad de la unión del proceso de activación y polimerización fue determinada mediante medidas<br />
de ángulo de contacto, Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) y permeabilidades de líquidos con distintas constantes dieléctricas.<br />
39
40<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
Las imágenes de AFM revelan que el recubrimiento con silano no produce alteraciones apreciables de la superficie, mientras que el<br />
recubrimiento con PVP reduce el tamaño de los poros. Las medidas de ángulo de contacto indicaron que la membrana de γ-alúmina,<br />
con un carácter inicial fuertemente hidrofóbico, muestra un leve aumento de la hidrofilidad con el recubrimiento del silano y un gran<br />
incremento con el PVP. Por el contrario, la membrana de aluminosilicatos, inicialmente muy hidrofílica, pierde hidrofilidad en presencia<br />
del silano, propiedad que luego recupera parcialmente con el cubrimiento de PVP. El efecto de la disminución del tamaño de poro y de<br />
la hidrofilidad de la membrana de aluminosilicatos conduce a una disminución en la permeabilidad de los líquidos analizados.<br />
006 Propiedades de una aleacion de PC/ABS en funcion de las condiciones de <strong>procesado</strong><br />
Valea,A.; Mondragón, I.; González,M.L.<br />
Dpto. Ingeniería Química y del Medio Ambiente de la UPV/EHU.<br />
Esc. Univ. Ingeniería Técnica Industrial (Plaza La Casilla,3)(48012-BILBAO)(SPAIN)<br />
Las necesidades de encontrar <strong>materiales</strong> poliméricos para nuevas aplicaciones con mínimos costes de desarrollo han impulsado el<br />
mezclado y la aleación de polímeros hasta convertirlo en uno de los principales vectores de investigación académica e industrial. A lo<br />
largo del presente trabajo se van a discutir aspectos que afectan a las propiedades de una aleación PC/ABS en función de la<br />
formulación y de las variables de fabricación, sobre las propiedades mecánicas y las características termomecanicodinámicas.<br />
124 Electrodeposición catódica de cobre en un electrodo polimérico<br />
S.O. Costaa , T.F. Oteroa , M.J. Arizab , M. Marquezc a) Grupo de Electroquímica, Materiales y Dispositivos Inteligentes, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Cartagena, Campus Alfonso XIII, 30203<br />
Cartagena (Murcia), España<br />
b) Grupo de Física de Fluidos Complejos, Departamento de Física Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Almería, 04120 Almería, España<br />
c) Los Alamos National Laboratory, Chemistry Division, Los Alamos, NM 87545 and Kraft Foods Inc., The Nanotechnology Lab,<br />
Glenview, IL 60025, Estados Unidos<br />
El polipirrol es uno de los polímeros conductores más estables y de más alta conductividad. Electrodos metálicos modificados con<br />
polipirrol ya han sido utilizados para electrodepositar partículas de metales nobles y estudiar sus propiedades electrocatalíticas.<br />
Recientemente, hemos desarrollado en la <strong>Universidad</strong> Politécnica de Cartagena un electrodo formado únicamente por una película de<br />
polipirrol, sin soporte metálico alguno. Al contrario que los electrodos metálicos modificados con polipirrol, nuestro electrodo es muy mal<br />
catalizador de la hidrólisis del agua a potenciales catódicos, uno de los principales problemas de la electrodeposición de metales en<br />
medio acuoso. Este trabajo muestra que la electrodeposición de metales como el cobre sobre dicho electrodo polimérico es posible<br />
aplicando potenciales muy catódicos en disolución acuosa. La cronoamperometría refleja claramente la reducción de la especie<br />
metálica. Los depósitos, que se observan a simple vista, se han estudiado mediante microanálisis de rayos X y microscopía electrónica<br />
de barrido, constatándose que son de cobre. Incluso a 2.1V respecto al electrodo de Ag/AgCl se produce electrodeposición, lo que<br />
indica que la conductividad del polipirrol a dicho potencial catódico es suficientemente alta. Esto no contradice el hecho de que las<br />
cadenas completamente reducidas de polipirrol son no conductoras, ya que también hemos visto que la película de polipirrol no se<br />
reduce completamente: al aplicar el potencial catódico se produce al mismo tiempo la reducción y compactación de la matriz polimérica,<br />
de modo que parte de los contraiones quedan atrapados en su interior asociados a unidades poliméricas oxidadas.<br />
039 Estructuras tridimensionales usando <strong>materiales</strong> poliméricos<br />
C. Haro Pérez (a) , M. Quesada Pérez (b) , J. Callejas Fernández (a)* y R. Hidalgo Álvarez (a)<br />
(a) Grupo de Física de Fluidos y Biocoloides, Departamento de Física Aplicada, Facultad<br />
de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de Granada, 18071 Granada, España.<br />
(b) Departamento de Física, <strong>Universidad</strong> de Jaén, Escuela Universitaria Politécnica<br />
de Linares, 23700 Linares, Jaén, España<br />
La formación y control de estructuras en tres dimensiones, utilizando partículas cuyos tamaños están comprendidos entre el nanómetro<br />
y la micra, es un área de creciente interés en Ciencia de Materiales. Este estudio se centra principalmente en la descripción de los<br />
métodos físicos utilizados en Física Coloidal para describir dichas estructuras. Los <strong>materiales</strong> utilizados son de dos clases: partículas<br />
esféricas de poliestireno y liposomas. El trabajo presenta dos facetas: Experimental y teórica. Desde el punto de vista experimental, en<br />
primer lugar, se muestra como se pueden formar esas estructuras en el laboratorio. A continuación, se describe como se observa el<br />
orden espacial de las partículas, usando dispersión estática de luz láser. La cuantificación de ese orden tridimensional se hace midiendo<br />
el factor de estructura S(q), análogo al usado en la descripción de cristales sólidos. El estudio teórico se realiza a partir de la Mecánica<br />
Estadística de las dispersiones coloidales usando la ecuación de Ornstein-Zernike, junto con una adecuada relación de cierre. Algunas<br />
de las propiedades que se deducen de este orden espacial, tanto de las partículas individuales (carga), como de las estructuras<br />
(distancia media entre partículas), se presentan en la parte final del trabajo.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
064 Preparación y caracterización de microesferas poliméricas<br />
C. Illanesa , N.A.Ochoaa , J. Marchesea , L. Palaciob , P. Prádanosb , A. Hernándezb a) Laboratorio de Superficies y Medios Porosos, Dpto. de Química, Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia, <strong>Universidad</strong> Nacional<br />
de San Luis, San Luis, Argentina<br />
b) Grupo de Superficies y Materiales Porosos, Dpto. de Termodinámica y Física Aplicada, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de<br />
Valladolid, Valladolid, España.<br />
Este trabajo consiste en la obtención y caracterización de Microesferas (ME) aptas para procesos de extracción y contraextracción<br />
líquido-líquido. Las ME fueron preparadas a partir de polímeros utilizando dos rutas. Ruta A: proceso de inversión de fase en emulsión<br />
con soluciones de Polisulfona (PSf) en Diclorometano y Polivinilpirrolidona (PVP) como aditivo. Se prepararon ME con diferentes<br />
relaciones de PSf-PVP, 1:3, 1:1 y 2:1. Ruta B: las ME fueron obtenidas mediante entrecruzamiento en emulsión, utilizando como materia<br />
prima un sellador comercial de silicona.<br />
Las ME obtenidas fueron analizadas en cuanto a su características morfológicas-estructurales y con relación a su capacidad de<br />
extracción. Los resultados obtenidos mostraron que las ME preparadas con PSf-PVP poseen menores superficies específicas y<br />
porosidades relativas cuando la proporción de PVP es incrementada en la mezcla. Las pruebas de extracción de ión Cr (VI) indicaron<br />
que las ME sintetizadas poseen características estructurales adecuadas para la incorporación de extractantes selectivos. Las ME de<br />
silicona y las de PSf-PVP 2:1 presentaron el mayor rendimiento extractivo, acorde con sus superficies específicas mas altas (≈ 4 m 2 /g).<br />
007 Estudio de la presencia de un depresor de la emisión de estireno sobre las propiedades de una resina de<br />
vinilester<br />
Valea,A.; Mondragón,I.; González,Mª.L.<br />
Dpto. Ingeniería Química y del Medio Ambiente de U.P.V<br />
Escuela Univ. Ingeniería Técnica Industrial (Plaza La Casilla,3)(48012-BILBAO)<br />
Entre los <strong>materiales</strong> termoendurecibles sintéticos las resinas poliéster son las mas ampliamente utilizadas por su buena<br />
transformabilidad y su bajo precio recurriéndose a las resinas epoxídicas cuando las mayores exigencias así lo demandan. Entre ambas<br />
tanto en precio como en caracteristicas se encuentran las resinas de viniléster que se han creado un lugar privilegiado propio al conjugar<br />
las mejores caracteristicas de ambas. Una desventaja notable, que es común a las resinas poliéster y viniléster de formulación<br />
tradicional, es la nocividad tanto bajo el punto de vista de la higiene laboral como en cuanto al impacto medioambiental del estireno que<br />
se evapora durante las fases de curado y especialmente durante la aplicación de estas resinas. Se han estudiado varias alternativas<br />
para sustituir el estireno por otros comonómeros y también mediante la incorporación de depresores de la emisión de estireno. En este<br />
trabajo se estudian los efectos producidos sobre las propiedades finales de la resina por la incorporación de un depresor de la emisión<br />
de estireno en la formulación del sistema viniléster.<br />
035 Evaluación de la influencia del envejecimiento higrotérmico sobre la temperatura de transición vítrea de un<br />
material compuesto de resina termoplástica reforzada con Fibra de Vidrio<br />
L. E. Chacóna , A. Argüellesb , M. A. Garcíab , Y. Guignardb , J. Viñab a) Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de los Materiales, <strong>Universidad</strong> Central de Venezuela<br />
b) Escuela Politécnica Superior de Ingeniería, <strong>Universidad</strong> de Oviedo, Campus de Viesques,<br />
33204 Gijón, Asturias<br />
Los <strong>materiales</strong> compuestos de resina termoplástica reforzados con fibra de vidrio además de tener una baja densidad y ser resistentes a<br />
ambientes corrosivos y a la fatiga, presentan la virtud de poseer una elevada rigidez y resistencia mecánica. En el presente trabajo se<br />
evalúa, empleando la calorimetría diferencial de barrido, la evolución de la temperatura de transición vítrea (Tg) de probetas de un<br />
material compuesto de una matriz termoplástica polieterimida (PEI) reforzada con fibra de vidrio, envejecidas aceleradamente con 95 %<br />
de humedad relativa y 70 ºC, en una cámara higrotérmica durante distintos periodos de permanencia (10, 30, 90 180 y 360 días) y<br />
sometidas luego a ensayos isotérmicos, con tensión constante, a tres temperaturas comprendidas entre la ambiental y su Tg, con el<br />
objetivo de evaluar la influencia de los parámetros involucrados en esos ensayos sobre el valor de la Tg. Además, se estudió el<br />
comportamiento que presentan probetas no envejecidas sometidas a los mismos ensayos de mantenimiento térmico, con el fin de<br />
establecer comparaciones. Las dos principales conclusiones de esas comparaciones son que en los tiempos de mantenimiento menores<br />
a 750 minutos, las condiciones de envejecimiento influyeron sobre los resultados de los ensayos termomecánicos, disminuyendo el valor<br />
de la Tg, independientemente de la temperatura a la que se realizaron dichos ensayos; y que el tiempo de envejecimiento más corto<br />
evaluado influyó más que cualquiera de los otros cuatro, en una disminución del valor medio de Tg de las probetas originales sin<br />
ensayar y de las no envejecidas ensayadas. En las probetas no envejecidas solo a la menor temperatura empleada y hasta 750 minutos<br />
de mantenimiento, se presentó un visible aumento en el valor medio de Tg.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
140 Influencia de la adición de lactosa en las propiedades mecánicas de un cemento óseo<br />
N. Martínez (a) , J. Y. Pastor (a) , M. R. Virto (b) , G. Frutos (c) , y P. Frutos (b)<br />
(a) Departamento de Ciencia de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid.<br />
Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. C/ Profesor Aranguren, s.n. 28040 Madrid.<br />
(b) Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica.<br />
Facultad de Farmacia. <strong>Universidad</strong> Complutense de Madrid. Ciudad Universitaria s.n., 28040 Madrid<br />
(c) Departamento de Matemáticas e Investigación Operativa.<br />
Facultad de Farmacia. <strong>Universidad</strong> Complutense de Madrid. Ciudad Universitaria s.n., 28040 Madrid<br />
Los cementos óseos (<strong>materiales</strong> con base polimetilmetacrilato, PMMA) son ampliamente empleados en medicina para múltiples<br />
aplicaciones: relleno de huesos dañados, uniones temporales entre huesos, relleno entre la zona de prótesis y hueso,... Su uso en<br />
humanos requiere de dos condiciones básicas: biocompatibilidad y resistencia mecánica. No obstante es deseable que también puedan<br />
ser portadores de antibióticos que permitan una acción directa e inmediata contra posibles infecciones periquirurgicas, y que además<br />
reduzcan la dosis de medicación que tiene que ser suministrada al paciente. Todo esto aumenta la efectividad del antibiótico y reduce<br />
las posibles complicaciones del cuadro clínico. En este trabajo se analizan las propiedades mecánicas de varios cementos óseos<br />
modificados para aumentar la cesión de antibiótico al medio. Se propone un nuevo material, que manteniendo unas propiedades<br />
mecánicas aceptables para su función estructural, cuadruplica la liberación de fármaco al medio respecto del comercial de referencia.<br />
067º Análisis de cortes transversales de membranas de microfiltración con microscopía de fuerza atómica<br />
G. Arranz , L. Palacio, P. Prádanos, A. Hernández<br />
Grupo de Superficies y Materiales Porosos, Dpto. de Termodinámica y Física Aplicada, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de<br />
Valladolid, Valladolid, España.<br />
Con el fin de evitar las dificultades inherentes al pequeño tamaño de las láminas de membrana estas han sido previamente embebidas<br />
en parafina o en resina epoxídica y una vez endurecidas se cortaron con un microtomo.<br />
Se ha trabajado con dos membranas, una polimérica de policarbonato fabricada por Cyclopore y otra de γ-alúmina de Whatman con<br />
tamaños de poro de 0,2 y 0,4 µm respectivamente. Las imágenes obtenidas mediante AFM han sido analizadas determinándose el<br />
espesor de la membrana y la geometría de los poros en el interior de la membrana. Esto permite determinar parámetros como el<br />
diámetro de poro en el interior de la membrana y el factor de tortuosidad. En ambas muestras se ha encontrado que las membranas<br />
poseen poros muy aproximadamente cilíndricos. En el caso de la membrana de γ-alúmina son poros perfectamente paralelos con una<br />
alta densidad de población y un factor de tortuosidad muy próximo a 1. En el caso de la membrana de policarbonato, la densidad de<br />
poros es mucho menor y no siempre son perpendiculares a la superficie de la membrana<br />
256 Caracterización de polietilenos irradiados por radiación gamma mediante análisis por fraccionamiento en<br />
cristalización<br />
Francisco Vilaplanaa , Vanesa Morera-Escricha , Pilar del Hierro-Navarrob , Benjamín Monrabalb y Amparo Ribes-Greusa a)Departamento de Termodinámica Aplicada, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
b) Polymer ChAR, Parque Tecnológico de Valencia, Aptdo. de Correos 176, 46980-Paterna-España<br />
Los efectos de la radiación gamma sobre un polietileno de baja densidad (LDPE) han sido estudiados mediante una nueva técnica de<br />
caracterización conocida como análisis por fraccionamiento en cristalización (CRYSTAF), para así comparar su aplicabilidad con otros<br />
procedimientos analíticos convencionales como la calorimetría diferencial de barrido (DSC) o la espectroscopia infrarroja por<br />
transformada de Fourier (FTIR). Para ello, varias muestras de polietileno de baja densidad se han irradiado con diferentes dosis de<br />
radiación gamma, y se han caracterizado mediante las técnicas señaladas, estudiando los cambios inducidos por la irradiación sobre la<br />
morfología y la estructura química del LDPE. Se ha comprobado que tanto la escisión oxidativa como el entrecruzamiento de cadenas<br />
ocurren de forma conjunta al exponer este material a radiaciones de alta energía. Finalmente, se ha demostrado que el análisis por<br />
fraccionamiento en cristalización es una técnica analítica adecuada para caracterizar los efectos de la radiación gamma sobre<br />
poliolefinas.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
129 Comportamiento en flexión de una resina epoxi modificada con sepiolita<br />
A. Nohales, L. Solar, C. I Vallo, C. M Gómez<br />
Departament de Química Física e Institut de Ciència dels Materials, Universitat de Valencia, Dr. Moliner, 50, 46100 Burjassot - Valencia -<br />
Instituto de Ciencia de los <strong>materiales</strong> y tecnología (INTEMA), <strong>Universidad</strong> Nacional de Mar de Plata, Mar de Plata 7600 Argentina.<br />
Una resina epoxi (DGBEA) fue curada con una diamina y modificada con un 5 % en peso de sepiolita Pangel B40. La muestra fue<br />
sometida a análisis térmico dinámico mecánico, microscopia electrónica de barrido y ensayos de flexión en tres puntos. Los resultados<br />
de la fuerza de deformación de la matriz modificada y sin modificar obtenidos a partir de los ensayos mecánicos fueron analizados por<br />
el modelo de Weibull. Los resultados mostraron que la resina epoxi modificada posee mejores propiedades mecánicas.<br />
023 Degradación de la resina de poliéster insaturado por inmersión en medio salino<br />
L. Sánchez, M. D. Salvador, R. Balart, J. López, D. García<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Paseo Viaducto, 1 03801- Alcoy-España.<br />
La evaluación del comportamiento del poliéster insaturado en servicio en atmósferas marinas a temperatura ambiente, permite<br />
determinar la degradación mediante los parámetros de caracterización mecánica. Por otra parte, hay que tener en cuenta que el grado<br />
de curado de una resina termoestable es uno de los parámetros más importantes que justifican su comportamiento. La correlación entre<br />
la cantidad de agua absorbida a temperatura ambiente, el grado de curado y la pérdida de propiedades mecánicas son objeto de estudio<br />
en este trabajo.<br />
069 Determinación del ángulo de contacto de Young a partir de medidas de rugosidad y ángulo de contacto<br />
G. Arranz, L. Palacio, J. Carmona, P. Prádanos, A. Hernández<br />
Grupo de Superficies y Materiales Porosos, Dpto. de Termodinámica y Física Aplicada, Facultad de Ciencias, <strong>Universidad</strong> de<br />
Valladolid, Valladolid, España.<br />
En este trabajo se ha determinado el ángulo de Young superficie sólida-agua de una membrana de nanofiltración (DS5DL), fabricada<br />
por Osmonics, utilizando un método basado en la determinación de la rugosidad de la superficie, propuesto por Wenzel. Para ello se<br />
han realizado medidas de ángulo de contacto con el método de deposición de la gota sobre la membrana y medidas topográficas de la<br />
superficie con distintas áreas de barrido mediante Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Las imágenes de AFM han permitido obtener<br />
valores de rugosidad superficial en función del área. La extrapolación de la rugosidad a área nula permite independizar los efectos de la<br />
rugosidad y obtener el verdadero ángulo de contacto con el material.<br />
109 Estabilidad de fotopolímeros de acrilamida en capas de 1 mm de espesor como medio de registro<br />
holográfico<br />
M. Ortuñoa , C. Neippb , S. Gallegoa , C. Garcíaa , I. Pascuala a) Dpto. Interuniversitario de Óptica, <strong>Universidad</strong> de Alicante, Apartado 99. E-03080 Alicante, Spain.<br />
b) Dpto. de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, <strong>Universidad</strong> de Alicante, Apartado 99. E-03080 Alicante, Spain.<br />
En este trabajo se analiza el fenómeno de difusión con relación a la estabilidad de los hologramas registrados en fotopolímeros de<br />
acrilamida de 1 mm de espesor con una matriz de alcohol polivinílico y agua. Se obtiene un valor experimental del coeficiente de<br />
difusión para las cadenas de poliacrilamida generadas en el proceso de fotopolimerización, que supone un valor de referencia para el<br />
diseño de la estructura que forma la matriz del fotopolímero, permitiendo obtener fotopolímeros con una determinada velocidad de<br />
pérdida de rendimiento en difracción tras el registro. La exposición de los hologramas a la luz blanca permite la reducción de la difusión<br />
de las moléculas de polímero generadas en la fotopolimerización, aumentando la estabilidad del holograma, si bien con una importante<br />
disminución del máximo rendimiento en difracción similar a la producida por la difusión aunque por distinta causa.<br />
162 Estudio mediante EPR de organometálicos homolépticos paramagnéticos de la primera serie de transición<br />
M.A. García-Monforte, B. Menjón, P.J. Alonso<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (CSIC – <strong>Universidad</strong> de Zaragoza) Pza. S. Francisco s/n, 50009-Zaragoza-España,<br />
Diversos complejos homolépticos paramagnéticos de metales de transición con configuración d 1 (Ti III , V IV ), d 2 (V III ), d 3 (Cr III ) y d 7 (Co III ,<br />
Ni II ) y diversos ligandos (C6Cl5, C6H2Cl3-2,4,6, C6H3Cl2-2,6 y C6F5) han sido estudiados mediante espectroscopia de resonancia<br />
paramagnética electrónica (EPR). El análisis de los correspondientes espectros permite estimar valores de los parámetros<br />
espectroscópicos relevantes, los cuales son interpretados en relación con la estructura y geometría del entorno del metal. De esta<br />
manera se concluye que la espectroscopia EPR es una técnica de gran utilidad para el estudio de compuestos paramagnético cuyo<br />
interés va en aumento y resultan difíciles de estudiar mediante técnicas más convencionales.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
164 Materiales poliméricos heterocíclicos como componentes de pilas de combustible<br />
J. Chojnacka, E. Morales y J.L. Acosta<br />
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros C.S.I.C.,<br />
c/ Juan de la Cierva 3, 28006 Madrid<br />
Se han sintetizado por vía química homo y copolímeros de 3-feniltiofeno con tiofeno y 3,4–etilendioxitiofeno, con vistas a su posterior<br />
aplicación como electrodos de difusión en pilas de combustible de membrana polimérica (PEMFC) dado que la existencia de grupos<br />
fenilo permite la introducción de grupos ácidos (SO3 - ) capaces de proporcionar conductividad protónica al material. Los <strong>materiales</strong><br />
obtenidos en forma de polvo son amorfos, infusibles, insolubles y estables térmicamente hasta 200º C, temperatura superior a la<br />
temperatura de trabajo de una pila de combustible polimérica. Los polímeros oxidados con FeCl3 presentan conductividades eléctricas<br />
bajas, lo que implicaría un posterior dopado del polímero con un nuevo agente (LiClO4, LiCF3SO3, etc).<br />
005 Variacion dimensional y termomecanicodinamica de una resina epoxidica tetrafuncional curada con m-PDA<br />
en funcion de la relacion resina/ endurecedor<br />
Valea,A.; Mondragón,I.; Salas,P.F.; González,Mª.L.<br />
Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente. Escuela Univ. Ingeniería Técnica Industrial (Plaza La Casilla,3)(48012-<br />
BILBAO)<br />
Las resinas epoxídicas son las matrices elegidas en el caso de <strong>materiales</strong> composites de altas prestaciones donde se precise rigidez,<br />
resistencia a temperatura y adhesión a muchos sustratos. En el presente trabajo se estudia el curado de una resina epoxídica<br />
tetrafuncional (TGDDM) con diferentes proporciones de agente de curado tipo amina aromática analizando las propiedades finales del<br />
producto y la proporción óptima.<br />
194 Análisis de los procesos de tintado de fibras textiles con emulsiones, mediante el análisis de las<br />
propiedades interfaciales del sistema fibra tinte<br />
Ontiveros-Ortega A., Ramos –Tejada MM., Espinosa-Gimenez M., Perea R<br />
Departamento de Física, <strong>Universidad</strong> de Jaén, España<br />
El estudio de los procesos de adsorción de distintas sustancias sobre una superficie, es un campo de investigación de gran interés<br />
tecnológico. La posibilidad de modificar las propiedades superficiales de un material con el objeto de optimizar o minimizar procesos de<br />
adhesión o adsorción, tiene grandes implicaciones en campos tan diversos como la medicina, nuevos <strong>materiales</strong>, farmacología, o<br />
adsorción de contaminantes en sistemas medioambientales.<br />
En este trabajo, hemos fijado nuestra atención en el análisis de las interacciones interfaciales en los procesos de tintado de fibras<br />
textiles. Concretamente en el estudio, de la tinción de fibras de leacril. Estas fibras que debido a su alta hidrofobicidad son de difícil<br />
tinción, necesitan para la fijación de los tintes grandes aportes de energía y generan además una gran cantidad de tintes residuales de<br />
gran toxicidad, es por ello que la optimización de estos procesos tiene un marcado interés económico y medioambiental.<br />
En el presente trabajo se han realizado estudios acerca de los procesos adsorción de tintes emulsionados sobre fibras acrílicas.<br />
Concretamente se han analizado los procesos de tintado de fibras de leacril (mas del 85% de acrilonitrilo) con un tinte catiónico<br />
(Rodamina B), asistiendo este proceso con un tensioactivo, que además de favorecer la fijación del tinte, actúa como estabilizante<br />
cuando el tinte está emulsionado. La microemulsion fue formulada, con hexadecano, isopropanol y disolución acuosa, en las<br />
proporciones oportunas para conseguir el tamaño de gota deseado.<br />
El análisis de la efectividad del tintado, se realizó mediante el estudio de las cinéticas de adsorción, y de la evolución del potencial zeta y<br />
la energía libre superficial en los distintos tratamientos.<br />
Los resultados muestran, que frente a la tinción tradicional desde disolución, la adsorción del tinte, es mayor cuando esta se realiza<br />
desde emulsión. Además esta tinción se produce a menor temperatura. Otro resultado a destacar del tintado con las emulsiones de tinte<br />
que hemos obtenido es, que la fijación del tinte es mucho mas fuerte cuando se realiza desde la emulsión, y que la igualación del tejido<br />
es optima en estos procesos.<br />
El análisis de las componentes de la energía libre superficial, así como, de los valores de potencial zeta permiten determinar, cuales son<br />
los mecanismos de adsorción del tinte, y por ende, cuales son las condiciones optimas de tintado.
MATERIALES COMPUESTOS<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
134 Caracterización mediante corrientes inducidas de <strong>materiales</strong> compuestos de matriz metálica y espumas de<br />
aluminio<br />
J.R. Ibarsa , J.A. Segarraa , V. Amigób , L.E.G. Cambroneroc , C. Ranningera a)Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid. C/ José Gutiérrez Abascal, 2. 28006<br />
Madrid<br />
b) Departamento de Ingeniería de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid. C/ Ríos Rosas, 47. 28003 Madrid<br />
c) Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera, s/n, 46022 - Valencia<br />
La técnica de corrientes inducidas constituye un potente método de caracterización de <strong>materiales</strong>, que responde a diferencias en<br />
permeabilidad magnética, conductividad eléctrica y características geométricas de las piezas ensayadas. Dado que las variaciones de<br />
porcentaje de material de refuerzo en los <strong>materiales</strong> compuestos de matriz de aluminio y el proceso de fabricación influyen en la<br />
conductividad eléctrica y en la distribución de porosidad interna, se han estudiado los parámetros de ensayo más adecuados para<br />
permitir la caracterización de estos <strong>materiales</strong> de forma no destructiva. En este trabajo se presentan los estudios realizados para<br />
correlacionar los aspectos microestructurales, determinados cuantitativamente, con la respuesta en corrientes inducidas utilizando<br />
fundamentalmente sondas absolutas de baja frecuencia. También se presentan los resultados obtenidos en la caracterización no<br />
destructiva, mediante corrientes inducidas, sobre espumas de aluminio, tanto con diversos tipos de precursores como sobre las propias<br />
espumas con diversos grados de espumado.<br />
138 Estudio mediante difracción de neutrones de las tensiones residuales en un material compuesto 6061Al-<br />
15vol%SiCw y de su evolución con la plasticidad y con recocidos a 300ºC<br />
R.Fernández a , G.Bruno b,c , R.Lin Peng d , G.González-Doncel a<br />
a) Dept. de Metalurgia Física, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM), C.S.I.C.,<br />
Av. de Gregorio del Amo 8, E-28040 Madrid, Spain<br />
b) Institut Laue-Langevin, ILL, Rue Jules Horowitz, BP 156F-38042 Grenoble Cedex 9, France<br />
c) Manchester Materials Science Centre, Grosvenor str., Manchester M1 7HS, UK.<br />
d) Studsvik Neutron Research Laboratory, NFL, Uppsala University, S-611 82 Nyköping, Sweden<br />
Se estudia el estado de tensiones residuales macroscópicas generadas en un material compuesto pulvimetalúrgico 6061Al-15vol%SiCw<br />
en un estado de máximo endurecimiento, T6, así como la evolución de estas tensiones tras diferentes estados de deformación en<br />
compresión y tras diferentes tiempos de recocido a 300ºC. El estudio se ha llevado a cabo sobre medidas realizadas mediante difracción<br />
de neutrones de las variaciones en la distancia entre planos (311). Los resultados obtenidos se comparan con los de la aleación 6061Al<br />
sin refuerzo. Las macro-tensiones se generan como consecuencia del proceso de temple en agua desde una temperatura de<br />
solubilización de 520ºC previo al tratamiento térmico necesario para alcanzar el estado T6. Las tensiones iniciales son fuertemente<br />
hidrostáticas aunque poseen una componente deviadora muy similar en magnitud (~28 MPa) en la aleación y el compuesto. La<br />
componente hidrostática es, sin embargo, ligeramente mayor en la aleación que en el compuesto (108 MPa frente a 89 MPa). Esto se<br />
atribuye a su mayor coeficiente de expansión térmica, CTE. Con la deformación (2%) la componente hidrostática se relaja parcialmente<br />
en el compuesto y totalmente en la aleación. Por el contrario, la componente deviadora no se modifica con la deformación. El efecto del<br />
recocido sobre la componente hidrostática es similar al debido a la deformación; relajación parcial en el compuesto y total en la aleación.<br />
El efecto del recocido sobre el término deviador es, sin embargo, completamente diferente al que produce la deformación; este término<br />
se relaja totalmente en ambos <strong>materiales</strong> después de un tiempo de tratamiento prolongado.<br />
003 Materiales compuestos A3xx.x/SiCp modificados superficialmente con Ce. Efecto de distintas variables<br />
A. Pardo, M.C. Merino, R. Arrabal, F. Viejo, M. Carboneras y A.E. Coy<br />
Departamento de Ciencia de Materiales. Facultad de Química. <strong>Universidad</strong> Complutense. 28040 Madrid (España)<br />
Se ha estudiado el efecto de la adición de Ce mediante tratamientos de conversión sobre la superficie de cuatro <strong>materiales</strong> compuestos<br />
(A360/SiC/10p, A360/SiC/20p, A380/SiC/10p y A380/SiC/20p). El tratamiento de conversión se ha realizado mediante la activación<br />
térmica de disoluciones acuosas de Ce(III). Se han establecido las condiciones óptimas del proceso: desengrasado con alcohol<br />
isopropílico, pH 6, disolución de 3,5% NaCl con 2000 ppm CeCl3, temperatura de 50ºC y tiempo de inmersión de 1 hora. Estas<br />
condiciones favorecen el proceso de deposición de Ce(III) sobre los sitios catódicos de la superficie de los <strong>materiales</strong> (principalmente<br />
sobre compuestos intermetálicos). Como factores negativos se han establecido el desengrasado básico, la agitación de la solución y la<br />
adición de oxidantes. Una disminución de la temperatura en el tratamiento de conversión puede llevar a tiempos de inmersión entre 5 y<br />
7 días, lo que haría el proceso industrialmente inviable. La evaluación del proceso se ha realizado mediante ensayos electroquímicos de<br />
corriente continua.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
147 Optimización de las variables de conformado en los <strong>materiales</strong> compuesto base aluminio<br />
con adiciones de boro<br />
J. Abenojar, F. Velasco, M.A. Martínez<br />
<strong>Universidad</strong> Carlos III de Madrid. Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales.<br />
Avd. de la <strong>Universidad</strong>, 30. Leganés. E-28911<br />
En las aleaciones Al-B obtenidas por colada, es necesario elevar la temperatura hasta 1400-1500 ºC. La tendencia del boro a formar<br />
aglomerados y las segregaciones producidas en la solidificación generan falta de homogeneidad en la distribución del boro. En<br />
aplicaciones como barrera a la radiación gamma, esta heterogeneidad representa una absorción de neutrones no uniforme. Por tanto<br />
es necesario recurrir a la pulvimetalúrgia para evitar este problema.<br />
En este trabajo se optimiza la obtención de MMC base aluminio con un 10(wt%) de diferentes aditivos de boro, como boro amorfo,<br />
carburo de boro y Fe-B obtenido con una mezcla al 50% por aleación mecánica.<br />
La compactación es uniaxial (700 MPa), excepto cuando se adiciona boro amorfo donde se emplea CIP. Para adiciones de boro o<br />
carburo de boro se sinteriza a 635 ºC en atmósfera de argón y para adiciones del Fe-B (50%) entre 600 y 1100 ºC, con atmósfera de<br />
N2/10H2/0,1CH4 . En el caso de las adiciones de carburo de boro se estudia el comportamiento de la mezcla ante la aleación mecánica y<br />
su influencia en las propiedades del material obtenido.<br />
Los ensayos realizados son: resistencia a flexión y dureza, la aptitud a la laminación en caliente y la resistencia a la corrosión (mediante<br />
curvas de polarización anódicas cíclicas). Se ha comprobado que sus propiedades dependen de la temperatura de sinterización (para el<br />
Al+20%Fe-B) y del grado de aleación mecánica (en el caso del Al+10%B4C).<br />
172 Propiedades de las espumas de la aleación Al-7Si obtenidas a partir de precursores con mármol como<br />
agente espumante<br />
LEGCambroneroa , M. Sancheza , JM Ruiz-Romana , JM Ruiz-Prietoa , y C Ranningerb a)Departamento de Ingenieria de Materiales, E.T.S.I. Minas-<strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid,<br />
Rios Rosas 21, 28003-Madrid-España<br />
b) Departamento de Ciencia de Materiales e Ingenieria Metalurgica, E.T.S.I. Industriales-<strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid, Jose<br />
Abascal 21, 28006-Madrid-España.<br />
Las espumas metálicas presentan un creciente interés por, entre otras, sus propiedades de absorción de energía por deformación o<br />
elevada capacidad de aislamiento. Entre las diferentes técnicas de obtención, la Pulvimetalurgia es una de las mas desarrolladas. El<br />
presente trabajo aplica esta vía de obtención para obtener espumas de la aleación AlSi7, empleando como agente espumante mármol<br />
blanco. Este agente proviene de los residuos sólidos de las canteras y ha de ser molido y acondicionado en forma de polvo antes de<br />
ser mezclado con los polvos de aluminio y de silicio. Mediante compactación isostatica de esta mezcla de polvos y extrusión en caliente<br />
se obtuvieron distintos precursores empleando diferentes ratios de extrusión. La microestructura de los mismos es analizada desde el<br />
punto de vista de distribución de las partículas de silicio y del mármol. Así mismo la densidad de los precursores y del material<br />
espumado a 750 ºC al aire fueron determinadas. Finalmente en los <strong>materiales</strong> espumados, la porosidad y distribución del silicio y del<br />
calcio se analizaron mediante microscopia óptica y electrónica de barrido.<br />
167 Fabricación de <strong>materiales</strong> compuestos cerámico (celular)-polímero<br />
J.Mª Gómez de Salazar, N. Merino, A. Soria y M.I. Barrena<br />
Dpto de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Facultad de CC Químicas. <strong>Universidad</strong> Complutense de Madrid. Avda.<br />
Complutense S/N, 28040 Madrid, España<br />
En este trabajo se muestra un método de fabricación de <strong>materiales</strong> compuestos cerámico-polímero, partiendo de sólidos celulares de<br />
poro abierto (Al2O3 y SiC) y de una resina epoxi de vinil ester. Así mismo, se evalúa la composición del material de partida y del material<br />
compuesto obtenido. Se analiza la interfase formada, así como la capacidad de mojado que presenta el material polimérico con cada<br />
uno de los <strong>materiales</strong> celulares usados.<br />
136 Consolidación y sinterización por técnicas pulvimetalúrgicas de polvos Fe-NbC obtenidos mediante SHS<br />
E.Gordo P. García-Esteban, R.González-Gómez, P.Romano<br />
Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química<br />
<strong>Universidad</strong> Carlos III de Madrid. Avda <strong>Universidad</strong>, 30, 28911 Leganés, Madrid<br />
En este trabajo se estudian distintos métodos de consolidación de un polvo compuesto, Fe-NbC (con proporciones respectivas del 30%<br />
y 70% en peso), y su sinterabilidad. El polvo de partida ha sido fabricado mediante el proceso “Self-Propagating High Temperature<br />
Synthesis” (SHS), y modificado mediante dos tipos de molienda: molienda de conminución para reducir el tamaño de partícula y facilitar<br />
su consolidación, y molienda de alta energía para modificar la microestructura del polvo inicial. Las dos variantes de polvo resultantes de<br />
las moliendas han sido compactadas por tres métodos distintos de consolidación: compactación en matriz uniaxial, compactación
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
isostática en frío (CIF), y consolidación con almidón (starch consolidation). Los compactos obtenidos fueron sometidos a un estudio de<br />
sinterabilidad, mediante sinterización en vacío a distintas condiciones de temperatura y tiempo.<br />
Los <strong>materiales</strong> sinterizados fueron caracterizados mediante la determinación de su densidad, dureza y variación dimensional. Otras<br />
técnicas utilizadas en la caracterización del polvo y de los <strong>materiales</strong> sinterizados fueron: análisis del tamaño de partículas por láser,<br />
análisis de carbono, difracción de rayos X (DRX), análisis térmico diferencial (DTA), y análisis microestructural mediante microscopía<br />
electrónica de barrido (MEB).Los resultados de este estudio suponen un punto de partida para el desarrollo de <strong>materiales</strong> tipo cermet de<br />
matriz Fe con alto contenido de fase cerámica. Se pone de manifiesto el interés de la utilización de técnicas de molienda de alta energía<br />
para el desarrollo de este tipo de <strong>materiales</strong>, además de la necesidad de un cuidadoso control de las variables del proceso.<br />
118 Una nueva alternativa para controlar y minimizar la formación de Al4C3 en compósitos Al-Mg-Si/SiCP por<br />
infiltración no asistida<br />
M. Rodríguez-Reyesa , M. I. Pech-Canula , J. A. Aguilar-Martínezb y J. L. De la Peñaa .<br />
a)Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN-Unidad Saltillo,<br />
Carretera Saltillo-Monterrey, Km. 13, Saltillo, Coah., México 25000.<br />
b)Instituto de Minería, <strong>Universidad</strong> Tecnológica de la Mixteca,<br />
Carretera Acatlima Km. 2.5, Huajuapan de León, Oaxaca. C.P. 69000<br />
Con el empleo de partículas de SiO2 dentro de preformas de SiCP como una nueva ruta de procesamiento de compósitos Al-Mg-<br />
Si/SiCP por infiltración no asistida, ha sido posible minimizar y controlar la formación de Al4C3. Los compósitos se caracterizaron por<br />
DRX y MEB con facilidades para microanálisis por EDE. Se realizó un análisis en la interfase metal/compósito, ya que esta zona estuvo<br />
más tiempo en contacto con el metal en estado líquido y por tanto es la más susceptible a la formación de Al4C3. Los resultados<br />
muestran que el efecto benéfico de las partículas de SiO2 en las preformas se ve reflejado en la condición microestructural de la<br />
interfase metal/compósito. Se encontró que en el sistema sin SiO2 (sistema 1) hubo una mayor zona de reacción en la interfase<br />
metal/compósito seguido del sistema con SiO2 como “cristobalita” (sistema 3), siendo el sistema con SiO2 como “cuarzo” (sistema 2) el<br />
que presentó una menor zona de reacción. El análisis en la interfase metal/compósito de muestras del sistema 1 reveló la presencia de<br />
Al(OH)3. La formación de Al(OH)3 es atribuida a la reacción del Al4C3 con la humedad del ambiente. También se encontró que la<br />
estructura cristalina de la sílice tiene un efecto benéfico en la prevención de la formación de Al4C3, ya que el análisis indica que el<br />
empleo de SiO2 en forma de “cuarzo” tiene un mayor beneficio que la SiO2 en forma de “cristobalita” para prevenir la formación de<br />
Al4C3.<br />
070 Uso de recubrimientos de sílice por oxidación y sol – gel como barreras activas en MCMM de aluminio<br />
J. Rams, M. Campo y A. Ureña<br />
Departamento de Tecnología Química, Ambiental y de los Materiales,Escuela Superior de Ciencias Experimentales e Ingeniería,<br />
<strong>Universidad</strong> Rey Juan Carlos, C/ Tulipán s/n, 28933 Móstoles –Madrid<br />
En este trabajo se analiza la fabricación de material compuesto de matriz metálica de aluminio reforzada con partículas de carburo de<br />
silicio recubiertas de sílice. Los procesos de recubrimiento utilizados son la oxidación directa de las partículas, recubrimientos sol – gel y<br />
la utilización de recubrimientos dúplex en los que se superponen una capa de oxidación y una desarrollada por sol – gel.<br />
El material compuesto se fabrica con una matriz de aleación de aluminio 6061 y con un contenido de partículas recubiertas del 20% en<br />
masa. Este material se ha caracterizado con técnicas de microscopía (óptica, SEM, TEM), microanalíticas (XRD, XPS, EDX),<br />
micromecánicas (nanoindentación) y térmicas (TG, ATD). Entre los resultados del trabajo se demuestra que la presencia de sílice, tanto<br />
amorfa como cristalina, inhibe la aparición del carburo de silicio y aumenta de manera importante la mojabilidad de las partículas por el<br />
aluminio fundido. Esta mojabilidad se asocia a la reactividad interfacial entre la sílice y el aluminio que da lugar a la aparición de<br />
diferentes productos de reacción entre los que destacan los aluminosilicatos y la alúmina, produciéndose simultáneamente una<br />
incorporación de silicio a la matriz que puede llegar a ser relevante para algunos de los recubrimientos utilizados. La interacción que<br />
aparece entre la matriz y el refuerzo es diferente dependiendo del proceso de recubrimiento empleado y, en el caso de que se utilicen<br />
procesos sol – gel, puede controlarse tratando térmicamente los recubrimientos.<br />
091 Adhesión en las diversas orientaciones cristalográficas presentes en la intercara ZrO2/Ni<br />
J. I. Beltrán a *, Carlos Pecharromán a , G. Richter b , Fátima Esteban a , M.C. Muñoz a<br />
a Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, Cantoblanco 28049. Madrid<br />
b Max Planck Institute für Metallforschung,Heisenbergstr. 3, 70569 Stuttgart, Alemania.<br />
Se han preparado cermets nanoestructurados de ZrO2/Ni con partículas de níquel de tamaño comprendido entre 120-30 nm,<br />
identificando los diferentes tipos de intercaras mediante imágenes de microscopia electrónica de alta resolución (HRTEM). A partir de<br />
estos datos hemos realizado un estudio de primeros principios basado en la teoría del funcional de densidad (DFT) en las propiedades<br />
estructurales y electrónicas de dichas intercaras. Se han determinado las siguientes cantidades: trabajo de adhesión, distancias<br />
interatomicas, poblaciones de carga de Mulliken, poblaciones de enlace (BOP’s) y energías totales. La utilización del cálculo teórico en<br />
combinación con el análisis detallado de la imagen de la intercara por HRTEM, permite estimar de forma realista el grado de adhesión<br />
de las partículas de Ni dentro de la matriz cerámica.<br />
47
48<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
111 Composites de NiP con micro y nanopartículas cerámicas<br />
C.M. Müller, M.Sarret, A. Amell, J.A. Ortegaa ELECTRODEP. Dpt. Química Física. Universitat de Barcelona. Martí i Franquès, 1. 08028-Barcelona<br />
aMacDermid S.A. Av. Barcelona, 6. 08690-Sta. Coloma de Cervelló<br />
Los composites metal/partícula son <strong>materiales</strong> ampliamente utilizados en diferentes sectores de la industria, ya a que la inclusión de<br />
partículas permite mejorar las características del metal base o modificar sus propiedades. Depósitos de estos composites, sobre un<br />
substrato metálico, se pueden obtener electroquimicamente en procesos con aplicación de corriente (electrodeposición), o sin ella<br />
(electroless), siendo este último método el utilizado cuando es importante obtener una distribución homogénea de metal. El objetivo de<br />
este trabajo es estudiar la viabilidad y características del proceso de formación de composites matriz NiP con partículas de SiC o Si3N4,<br />
con un tamaño medio de 30.0 nm, y analizar las propiedades y prestaciones de estos depósitos, tomando como referencia los<br />
composites obtenidos con partículas de un tamaño superior (2.0 µm).<br />
Los depósitos se obtienen en un proceso electroless sin aplicación de corriente a partir de un electrolito comercial (Niklad, de<br />
MacDermid), y se caracterizan analizando su composición, morfología, estructura y rugosidad.<br />
Los resultados obtenidos con las partículas de mayor tamaño (0.6 – 2.0 µm) han permitido establecer las condiciones necesarias para<br />
obtener un contenido de partículas elevado y con una distribución homogénea en todo el grosor del depósito. Los primeros resultados<br />
de dureza y resistencia a la abrasión indican que la presencia de la partícula mejora claramente las prestaciones del metal base. Sin<br />
embargo, la obtención de los nanocomposites con el mismo sistema experimental está resultando más compleja, ya que es difícil<br />
conseguir una buena incorporación de partículas sin que se produzca la formación de aglomerados. Se están analizando las posibles<br />
variaciones en la composición del electrolito o en la metodología de obtención que permitan mejorar la dispersión de las nanopartículas.<br />
243 Efecto de la degradación en resinas de poliéster reforzado con fibra de vidrio<br />
Mª D. Salvadora , V. Amigóa , O. Sahuquilloa , C. Mª Antolinosa , F. Segoviaa , A. Vicentea , C. Sanzb a) Departamento de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
b) Instituto Tecnológico del Plástico, Parque Tecnológico de Paterna,<br />
Gustave Eiffel, 4, Apdo. 51-4698-Paterna-Valencia-España<br />
El efecto de la degradación por inmersión de compuestos, con matriz de poliéster insaturado y viniléster, reforzados con fibra de vidrio<br />
tipo E, se va a evaluar en los siguientes medios químicos: agua, cloruro sódico (3.5 %), hidróxido sódico (4 %), hipoclorito sódico (15 %),<br />
ácido sulfúrico (5%), ácido clorhídrico (5%), ácido nítrico (5%), ácido acético (5%), gasoil y gasolina sin plomo. Periódicamente se<br />
extrajeron muestras y se evaluaron sus propiedades mecánicas a tracción, flexión, impacto y dureza. El análisis con microscopio<br />
electrónico de barrido complementa la información con la observación de las superficies de fractura. Los resultados muestran una<br />
disminución generalizada de las propiedades mecánicas con el tiempo de inmersión. Estableciéndose como objetivo determinar la<br />
durabilidad de <strong>materiales</strong> compuestos por inmersión prolongada en los medios químicos.<br />
253 Estudio y caracterización de la aleación AA6061 reforzada con TiAl y obtenida por vía pulvimetalúrgica<br />
N. Martínez, V. Amigó, M.D. Salvador, D. Busquets<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
La importancia de los <strong>materiales</strong> compuestos de matriz de aluminio lleva al desarrollo de nuevos <strong>materiales</strong>, así como de nuevos<br />
procesos de conformado de los mismos. Resulta de elevado interés, dentro de las investigaciones en este campo, el efecto del proceso<br />
de conformación de estos obtenidos por vía pulvimetalúrgica y extrusión en caliente. Con este tipo de procesos, se obtiene una<br />
distribución de las partículas de refuerzo homogénea, cuya microestructura se evalúa mediante microscopía óptica (OM) y electrónica<br />
de barrido (SEM).<br />
Durante la fabricación y posteriores tratamientos térmicos de solubilización y endurecimiento por precipitación de segundas fases, se<br />
produce un conjunto de reacciones entre la matriz y el refuerzo que dan lugar a la formación de productos de reacción en la interface<br />
matriz/refuerzo.<br />
Mediante SEM, se pueden estudiar los productos de reacción formados y a través de energías dispersivas (EDX), se puede analizar su<br />
composición.<br />
Es importante conocer las propiedades mecánicas de los compuestos de aluminio y poder evaluar la influencia de factores tales como el<br />
estado de precipitación de la matriz o el contenido en refuerzo del compuesto en el comportamiento mecánico.<br />
Por otro lado es interesante evaluar el comportamiento frente a la corrosión en las aplicaciones prácticas de los compuestos de aluminio<br />
ya que muchas de ellas son en contacto con medios agresivos. Para ello se realizan ensayos potenciodinámicos que ponen de<br />
manifiesto las variaciones en los potenciales de corrosión y picaduras de las diferentes muestras.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
193 Evolución de las características mecánicas de <strong>materiales</strong> compuestos sometidos a condiciones de servicio<br />
F. Segovia, V. Amigó, A. Vicente, M.D. Salvador, O. Sauquillo<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia; España.<br />
Se ha sometido a largos períodos de inmersión en medio marino artificial muestras de material compuesto de poliéster con tejido de<br />
vidrio. Igualmente se sumergieron muestras sometidas a tensiones de trabajo en el campo elástico y plástico. Se determinaron sus<br />
características a flexión, observándose una disminución de características ajustadas a un modelo exponencial. Los grados de pérdidas<br />
fueron del 25 al 31% para el módulo, del 28 al 35% para la resistencia, del 40 al 51% en la energía específica de rotura. Las mayores<br />
pérdidas se encontraron para especimenes inmersos bajo una tensión continuada de trabajo dentro del período plástico del material,<br />
140 MPa. Aunque es indudable la existencia de plastificación de la matriz, los efectos osmóticos de la difusión sobre la matriz y la unión<br />
a la fibra, la presencia de microgrietas, y los efectos del medio sobre la fibra se hacen presentes en la degradación de las características<br />
resistentes del material.<br />
173 Obtención de espumas de Al-7Si-1Mg a partir de polvos obtenidos mediante aleación mecánica<br />
LEGCambronero a , JM Ruiz-Roman a , JM Ruiz-Prieto a , M. Sanchez a y C Ranninger b<br />
a)Departamento de Ingenieria de Materiales, E.T.S.I. Minas-<strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid,<br />
Rios Rosas 21, 28003-Madrid-España<br />
b) Departamento de Ciencia de Materiales e Ingenieria Metalurgica, E.T.S.I. Industriales-<strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid, Jose<br />
Gutierrez Abascal 21, 28006 -Madrid-España.<br />
La obtención de espumas de Al-7Si-1Mg a partir de la espumación con TiH2 de precursores obtenidos mediante técnicas<br />
Pulvimetalurgicas desde el punto de vista de la técnica de obtención de los polvos es el objeto del presente trabajo. Así la mezcla<br />
manual de los metales en forma de polvos que constituyen la aleación junto con los polvos del agente espumante TiH2 es comparada<br />
con la obtención de dicha mezcla mediante aleación mecánica. Para ello se empleo un molino de alta energía en atmósfera de Argón y<br />
bajo ciertas condiciones se alcanzó la mezcla de dichos polvos. Tanto la mezcla manual como la mezcla aleada mecánicamente de<br />
polvos se compactaron isostaticamente en frío y una vez extruidos en caliente se analizaron las características microestructurales.<br />
Como consecuencia de la acción de molienda en los polvos aleados mecánicamente, los precursores poseen una microestructura con<br />
un menor tamaño de las partículas de Si, Mg y TiH2, junto con una ligera contaminación por hierro procedente del desgaste de los<br />
cuerpos moledores. A partir de los precursores se obtuvieron las espumas de Al-7Si-1Mg, estudiándose su microestructura y densidad.<br />
058 Preparación de <strong>materiales</strong> compuestos a partir de derivados lignocelulósicos<br />
P. Álvarez, R. Santamaría, C. Blanco y M. Granda<br />
Instituto Nacional del Carbón, CSIC. Apartado 73, 33080 Oviedo<br />
En este trabajo se lleva a cabo un estudio sobre la preparación de <strong>materiales</strong> compuestos a partir de serrín y brea y curados a 900 °C.<br />
Los resultados muestran que el tratamiento del serrín con ácido sulfúrico y/o el tratamiento de la brea con óxido de magnesio producen<br />
una importante mejora en la estructura y propiedades de los <strong>materiales</strong> resultantes.<br />
071 Propiedades mecánicas de <strong>materiales</strong> compuestos de aluminio reforzados con partículas de SiC<br />
recubiertas de sílice<br />
M. Campo, J. Rams y A. Ureña<br />
Departamento de Tecnología Química, Ambiental y de los Materiales,<br />
Escuela Superior de Ciencias Experimentales e Ingeniería, <strong>Universidad</strong> Rey Juan Carlos,<br />
C/ Tulipán s/n, 28933 Móstoles –Madrid<br />
En este trabajo se analiza el comportamiento mecánico de <strong>materiales</strong> compuestos de matriz de aluminio reforzados con un 20% de<br />
partículas de carburo de silicio, comparándose el comportamiento del material cuando se utilizan partículas de SiC en su estado de<br />
recepción, y con partículas con recubrimientos de sílice obtenidos por procesos sol – gel con distinto tratamiento térmico. Para ello, se<br />
utilizan técnicas cuantitativas de determinación local de la resistencia del material como son la dureza, la microdureza y la<br />
nanoindentación, así como ensayos de desgaste por el método pin – on – disk. Finalmente, se ha analizado la microestructura de los<br />
<strong>materiales</strong> por técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido (SEM) y microanalíticas (EDX).<br />
En el trabajo se demuestra que el enriquecimiento en silicio que experimenta la matriz como consecuencia de su interacción con las<br />
partículas y/o sus recubrimientos durante el proceso de fabricación del material compuesto, modifica sus propiedades mecánicas, tanto<br />
a nivel microscópico como macroscópico. Aunque este efecto es menos relevante cuando se utilizan partículas sin recubrir, la<br />
degradación del SiC tras exposiciones prolongadas al aluminio fundido debilita al material compuesto frente a fenómenos de desgaste.<br />
Utilizando recubrimientos sol – gel tratados a temperaturas superiores a los 725 ºC, se consigue limitar la incorporación de silicio en la<br />
matriz y, simultáneamente, aumentar la resistencia del material al desgaste.<br />
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50<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
159 Micromecanizado de un compuesto PEEK-fibra de carbono mediante ablación con láser de fs<br />
P. Morenoa,b , C. Méndeza , A. Garcíaa , I. Ariasa , L. Rosoa a) Grupo de Óptica, Departamento de Física Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Salamanca,<br />
b) Plaza de la Merced, s/n, 37008 Salamanca<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica, <strong>Universidad</strong> de Salamanca,<br />
Avenida Fernando Ballesteros, s/n, 37700 Béjar (Salamanca)<br />
El compuesto de polieteretercetona (PEEK) reforzado con fibra de carbono es un material con propiedades de gran interés para una<br />
serie de aplicaciones industriales, específicamente aquéllas que requieren resistencia mecánica elevada, en ambientes de trabajo con<br />
elevadas temperaturas y/o químicamente agresivos. Los sectores industriales susceptibles de emplear este compuesto van desde el<br />
aerospacial, automovilístico, <strong>procesado</strong> químico, productos biomédicos y microelectrónica. En los dos últimos, las aplicaciones de este<br />
compuesto suponen además la necesidad de mecanizar estructuras en el rango micrométrico con gran calidad y precisión. En este<br />
trabajo se estudia la ablación mediante láser ultrarrápido (no térmica) de este compuesto y se discute su viabilidad como procedimiento<br />
de mecanizado para alcanzar los objetivos de calidad y precisión.<br />
CORROSIÓN Y PROTECCIÓN<br />
019 Comportamiento a corrosión de uniones soldadas mediante arco-plasma de aceros inoxidables dúplex<br />
M. V. Utrilla, A. Ureña, E. Otero, C.J. Múnez<br />
Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología. <strong>Universidad</strong> Rey Juan Carlos. 28933 Móstoles, Madrid<br />
Los aceros inoxidables dúplex son susceptibles a la formación de compuestos intermetálicos durante exposiciones en el rango de<br />
temperaturas entre 320 y 950 °C, condiciones que pueden darse durante los procesos de soldadura. La presencia de estas fases es<br />
muy perjudicial para la resistencia a corrosión. En el presente trabajo se estudia el comportamiento a corrosión de aceros inoxidables<br />
dúplex, soldados mediante arco-plasma (PAW), teniendo en cuenta tanto la velocidad de soldeo (15 y 20 cm/min) como la intensidad<br />
del arco (100, 125 y 150 A). Se han realizado ensayos según la norma ASTM A923, evaluando la clasificación de microestructuras<br />
"etch", mediante ataque electrolítico con NaOH y ensayos de corrosión en disolución de cloruro férrico para determinar la presencia<br />
de estos intermetálicos.<br />
220 Evaluación del comportamiento frente a la corrosión de recubrimientos de acero inoxidable <strong>procesado</strong>s en<br />
un Horno Solar<br />
C. Sánchez Bautistaa , G.P. Rodrígueza , A. Ferriereb , A.J. Vázquezc a) ETSII, <strong>Universidad</strong> de Castilla-La Mancha. Camilo José Cela s/n 13071- Ciudad Real- España<br />
b) IMP-CNRS, Odeillo, Francia<br />
c) CENIM-CSIC, Madrid, España.<br />
El principal objetivo del presente trabajo consiste en evaluar la resistencia a la corrosión electroquímica de recubrimientos <strong>procesado</strong>s<br />
sobre un acero al carbono a partir de polvos de AISI 316 (acero inoxidable austenítico). Los recubrimientos se obtienen en forma de<br />
cordones de 55 mm de longitud tras un proceso de fusión y solidificación rápida utilizando energía solar concentrada. Para ello se ha<br />
utilizado un Horno Solar Parabólico de eje vertical y de 1,5 kW de potencia situado en el IMP-CNRS (Francia). El estudio establece una<br />
relación entre las condiciones de <strong>procesado</strong> (densidad de potencia y velocidad de desplazamiento de la muestra respecto al haz solar),<br />
perfil de composiciones en el recubrimiento (análisis EDX), microestructura desarrollada (microscopía óptica y electrónica de barrido) y<br />
comportamiento frente a la corrosión (en NaCl 0,6M). En todos los casos la composición en cromo y níquel del cordón es inferior a la de<br />
los polvos de partida (17%Cr, 12%Ni) si bien bajo las mejores condiciones de <strong>procesado</strong> se obtiene una microestructura austenítica con<br />
composición en cromo suficientemente alta para desarrollar una capa pasiva durante el ensayo electroquímico de polarización en medio<br />
salino.<br />
004 Influencia del Mn en la resistencia a la corrosión por picadura de aceros inoxidables austeníticos con bajo<br />
contenido en S<br />
A. Pardo, M.C. Merino, A.E. Coy, M. Carboneras, R. Arrabal y F. Viejo<br />
Departamento de Ciencia de Materiales. Facultad de Química. <strong>Universidad</strong> Complutense. 28040 Madrid (España)<br />
Se ha estudiado la influencia de la concentración de Mn en la resistencia a la corrosión localizada por picadura de aceros inoxidables<br />
austeníticos (AISI 304, 316 y de composición intermedia) con baja concentración en azufre. La práctica ausencia de azufre disminuye la<br />
cantidad de inclusiones de MnS, las cuales actúan de centros de nucleación de picaduras. Sin embargo, no se conoce el efecto que
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
sobre la nucleación de picaduras tiene el Mn. Se ha evaluado este efecto determinando la cinética del proceso mediante el ensayo<br />
gravimétrico normalizado de ASTM G-48. Así mismo se ha efectuado un estudio mediante medidas electroquímicas de corriente<br />
continua para determinar el efecto de la adición de Mn tanto en los potenciales críticos de picadura como en las TCP (temperatura<br />
crítica de picadura). La adición de Mn no cambia significativamente el comportamiento de estos <strong>materiales</strong>, aunque tiende a disminuir la<br />
TCP. La protección de estos <strong>materiales</strong> es más susceptible a la adición de Mo que de Mn.<br />
Palabras clave: Aceros inoxidables, Corrosión por picadura<br />
015 Resistencia a la corrosión en disoluciones de Ca(OH)2 con cloruros de armaduras de aceros inoxidables<br />
austeníticos y dúplex<br />
A. Bautista, G. Blanco, F. Velasco<br />
Instituto Química y Materiales “Álvaro Alonso Barba”<br />
<strong>Universidad</strong> Carlos III de Madrid. Avda. <strong>Universidad</strong> nº 30, 28911-Leganés (Madrid).<br />
Las armaduras de acero inoxidable son una de las alternativas más eficaces para garantizar la durabilidad de las estructuras de<br />
hormigón armado en ambientes de elevada agresividad. El incremento del coste inicial de la estructura que supone su empleo ha<br />
limitado su uso generalizado, pero los problemas planteados por otros métodos de protección hacen que actualmente se recurra cada<br />
vez más a ellas. En este trabajo se caracteriza el comportamiento frente a la corrosión de 7 tipos diferentes de aceros inoxidables<br />
corrugados: 2 dúplex (tipo 2205 deformado en frío y tipo 2205 deformado en caliente), 4 austeníticos tradicionales (tipos 304, 304L, 316<br />
y 316L) y un austenítico bajo en níquel (tipo 204Cu). Para ello se someten a ensayos de polarización cíclica en disoluciones saturadas<br />
de Ca(OH)2 con 3 concentraciones de cloruros (0, 0.5 y 5% de NaCl). Los aceros inoxidables dúplex han demostrado su excelente<br />
comportamiento frente a la corrosión, siendo inmunes al ataque por picaduras en todos los ensayos realizados. El tipo 204Cu ha<br />
mostrado una resistencia a la corrosión, muy similar a la de los austeníticos más tradicionales en medios con una concentración<br />
moderadamente alta de cloruros, por lo que este nuevo material, mucho más barato, parece ser una alternativa muy interesante para la<br />
fabricación de estructuras de hormigón armado expuesta en ambientes marinos.<br />
132 Desarrollo de recubrimientos Zn-Al-Cu por inmersión en caliente como alternativa de protección de aceros<br />
de bajo carbono para su aplicación en ambientes salinos<br />
A. Barba P a ., Javier Cervantes C a . A. J. Vázquez V. b , G. Torres V. c , P. Molera S. d , M. Trujillo B. a C. Juárez M. a<br />
a) Area de Materiales y Manufactura. Departamento de Ingeniería Mecánica. Facultad de Ingeniería. <strong>Universidad</strong> Nacional Autonóma<br />
de México. Taller del Anexo. Laboratorios de Ingeniería Mecánica.<br />
Circuito Exterior. Ciudad Universitaria. Coyoacan. México, 04510, D.F.<br />
b) Area de Corrosión y Protección. Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas. Consejo Superior de Investigaciones Científicas.<br />
Av. Gregorio del Amo 8, Madrid, 08028, España.<br />
c) Departamento de Materiales Metálicos y Cerámicos. Instituto de Investigaciones en Materiales.<br />
<strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria. México, 04510, D.F.<br />
d) Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia. Facultad de Química.<strong>Universidad</strong> de Barcelona. Marti i Franqués 1. Barcelona,<br />
08028, España.<br />
En el presente texto se describen los trabajos desarrollados para generar recubrimientos constituidos de aleaciones Zn-Al-Cu sobre<br />
acero bajo carbono mediante tecnologías de inmersión en caliente. Estos trabajos incluyen la determinación del proceso de preparación<br />
de la superficie y la de los parámetros de operación (tiempo, temperatura, etc) que permiten obtener el revestimiento. El proceso se ha<br />
llamado zinalquizado, pues a las aleaciones Zn-Al-Cu utilizadas en esta investigación han sido generadas en la UNAM y denominado<br />
con el nombre de ZinalcoMR. Algunos de los recubrimientos obtenidos fueron sometidos posteriormente a procesos de laminación y<br />
recocido a diferentes condiciones de temperatura y tiempo. Las piezas revestidas se caracterizaron mediante técnicas de microscopia<br />
óptica y electrónica, ensayos de microdureza, análisis químico puntual mediante microsonda, ensayos de embutido y a ensayos de<br />
corrosión en soluciones de sulfato de sodio y cloruro de sodio mediante técnicas electroquímicas a través de ensayos de polarización y<br />
con pruebas en cámara de niebla salina.Los recubrimientos muestran mejor resistencia a la corrosión en presencia de cloruro de sodio<br />
que el galvanizado y constituyen una alternativa de costo atractivo para su aplicación en zonas costeras.<br />
205 Capas lantánidas de conversión desarrolladas mediante activación térmica sobre aleaciones AA6082<br />
M.J. Cano a , M. Bethencourt a , F.J. Botana a , M. Marcos b , R.M. Osuna a y J.M. Sánchez-Amaya a<br />
a) Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. <strong>Universidad</strong> de Cádiz. Facultad de<br />
Ciencias del Mar. Avda. República Saharaui s/n, Puerto Real, 11510, Cádiz.<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial. <strong>Universidad</strong> de Cádiz.<br />
Escuela Superior de Ingeniería. C/ Chile s/n, 11003 Cádiz.<br />
En la actualidad se encuentran en desarrollo una gran variedad de tratamientos anticorrosivos que pueden emplearse como alternativas<br />
a cromatos. Algunos conllevan el empleo de lantánidos. En el presente trabajo se lleva a cabo un estudio de las características<br />
morfológicas y anticorrosivas de capas de conversión desarrolladas sobre la aleación AA6082, a partir de la inmersión en disoluciones<br />
de Ce(NO3)3 5 mM, a alta temperatura durante periodos de tiempo variables. El análisis mediante microscopía electrónica de barrido<br />
(SEM) de la morfología de las capas desarrolladas ha puesto de manifiesto la existencia de una capa heterogénea que cubre la<br />
superficie de la aleación. /Dicha capa se encuentra formada por una película desarrollada sobre la matriz metálica y una serie de islas<br />
51
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
dispersas sobre intermetálicos presentes en la aleación. La composición de la capa mixta se ha analizado mediante espectroscopia de<br />
energía dispersiva (EDS), pudiéndose comprobar que la película desarrollada sobre la matriz está formada por óxido/hidróxido de<br />
aluminio, mientras que las islas dispersas se encuentran formadas por un compuesto rico en cerio. Mediante análisis EDS del sustrato,<br />
se ha podido determinar que dichas islas se forman sobre los precipitados de Al(Si,Mn,Fe), de comportamiento catódico respecto a la<br />
matriz. Este comportamiento está de acuerdo con la naturaleza catódica del cerio como inhibidor de la corrosión. Se han llevado a cabo<br />
ensayos de circuito abierto y polarización lineal en NaCl. Los resultados obtenidos muestran un nivel de protección lo suficientemente<br />
elevado como para considerar este método atractivo desde el punto de vista industrial.<br />
227 Inhibición de la corrosión bajo tensión de la aleación AA8090<br />
B. Davó, A. Conde, J. J. de Damborenea<br />
Departamento de Corrosión y Protección, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas. CENIM-CSIC<br />
Avda. Gregorio del Amo 8, 28040 Madrid, España<br />
Las aleaciones de aluminio-litio son <strong>materiales</strong> interesantes en la fabricación de componentes aeronáuticos debido a su baja densidad y<br />
a su buena combinación de propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión. Sin embargo, debido a las condiciones de trabajo<br />
estas aleaciones pueden experimentar fracturas ocasionadas por un fenómeno de corrosión bajo tensión (CBT).<br />
En el presente trabajo se analiza la posibilidad de reducir la susceptibilidad a la CBT de la aleación Al-Li-Cu-Mg (8090-T8171) mediante<br />
la adición de 10000 ppm de CeCl3 a la solución 1M NaCl + 0.3% H2O2. La formación de una capa rica en óxidos/hidróxidos de Cerio<br />
disminuye la densidad de picaduras, reduciendo la probabilidad de formación de la grieta que conduce a la fractura. Por otra parte, la<br />
deposición de estos óxidos en la frontera de grano frena la disolución de los precipitados que son los principales responsables del<br />
crecimiento de grieta y por tanto, se inhibe la rotura por CBT.<br />
110 Comportamiento electroquímico de pasivazos de aluminio 6063 y 1050<br />
C.M. Müller, M.Sarret, J.M. Montero, M. Arranza , J. Amigóa ELECTRODEP. Dpt. Química Física. Universitat de Barcelona. Martí i Franquès, 1. 08028-Barcelona.<br />
aSIDASA Calle 40 14-16, Sector E-Zona Franca. 08040 Barcelona.<br />
La búsqueda de soluciones para minimizar la degradación por corrosión de las distintas aleaciones de aluminio de interés industrial,<br />
continúa recibiendo una especial atención, relacionada en parte con la problemática de substitución de los pasivados con cromo<br />
hexavalente. Para responder a la demanda de sus clientes, la empresa SIDASA ha desarrollado un conjunto de pasivados exentos de<br />
cromo para las aleaciones 6063 (AlMgSi) y 1050. En un intento de analizar el comportamiento de estos nuevos recubrimientos mas allá<br />
de un simple estudio de la respuesta a ensayos acelerados de corrosión, se ha realizado un análisis del comportamiento electroquímico<br />
en oxidación de un conjunto de probetas sometidas a este nuevo proceso de pasivado (No-Cr – incoloro) y a otros procesos ya<br />
contrastados de cromado con cromo hexavalente (Cr - irisado) y de cromado-fosfatado. (Cr-P – verde). El objetivo del presente trabajo<br />
es estudiar los diferentes procesos de oxidación, poniendo un especial énfasis en el análisis de las primeras etapas. La identificación de<br />
los posibles iniciadores nos dará una interesante e importante información para definir estrategias para la formulación de nuevos<br />
pasivados exentos de cromo, o sin cromo hexavalente, con mejores prestaciones a los actuales.<br />
Para obtener la información requerida se ha seguido una doble línea de trabajo: ensayos de inmersión en disolución salina durante<br />
largos períodos de tiempo, y ensayos galvanostáticos (oxidación a intensidad de corriente controlada) a distintas intensidades. Los<br />
procesos de corrosión/oxidación se han seguido midiendo los parámetros electroquímicos característicos y realizando los estudios de<br />
morfología (SEM-perfilometría-AFM), estructura y composición química necesarios (XPS-ESCA).<br />
Los resultados obtenidos muestran el importante papel de los compuestos intermetálicos de las aleaciones en estudio, habiéndose<br />
puesto de manifiesto de manera indirecta el carácter catódico respecto al metal base de las partículas de compuesto AlFeSi y su<br />
importante contribución a los procesos de corrosión de las probetas sometidas a pasivado exento de cromo.<br />
012 Materiales compuestos AA6061/SiCp/PM modificados superficialmente con Ce. Comportamiento a la<br />
corrosión en niebla salina<br />
S. Merinoa *, A. Pardob , M.C. Merinob , J.A. Garcíaa , E.M. Ruiz-Navasc y R. Arrabalb a Departamento de Tecnología Industrial, <strong>Universidad</strong> Alfonso X El Sabio, 28691, Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain.<br />
b Departamento de Ciencia de Materiales. Facultad de Química. <strong>Universidad</strong> Complutense. 28040 Madrid (España)<br />
c. Departamento de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica. <strong>Universidad</strong> Carlos III. Madrid (España)<br />
Se ha estudiado el efecto de la adición de Ce mediante tratamientos de conversión y electrolísis sobre la superficie del material<br />
compuesto AA6061/SiC/10-20p, preparado por vía pulvimetalurgica, en la resistencia a la corrosión en medios clorurados. El tratamiento<br />
de conversión se ha realizado mediante activación térmica de disoluciones acuosas de Ce(III).Los tratamientos de electrolisis se han<br />
realizado a partir de disoluciones orgánicas de Ce (III). Las cinéticas del proceso se han realizado mediante ensayos gravimétricos en<br />
cámara de niebla salina (ensayo normalizado ASTM B 117). La modificación superficial con Ce mejora el comportamiento a la corrosión<br />
de estos <strong>materiales</strong>, disminuyendo la actividad de las intercaras matriz/SiC. Mientras que el tratamiento de conversión desplaza el Ecorr<br />
hacia valores más nobles, el tratamiento por electrólisis inhibe el ataque localizado por picadura de los <strong>materiales</strong> compuestos<br />
ensayados.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
196 Evaluacion de la velocidad de corrosion del acero 1006 en Villahermosa, Tabasco<br />
Estañol Vidrio María Antonieta a , Garcés Rodríguez Roberto Carlos b<br />
a) Departamento de Comercio Internacional y Economía,<br />
<strong>Universidad</strong> del Valle de México Campus Villahermosa, Tabasco, México<br />
b) Departamento de Ingeniería Electrónica, <strong>Universidad</strong> Olmeca, Tabasco, México<br />
Uno de los problemas más graves causados por los avances de la tecnología, es la corrosión de los <strong>materiales</strong> como consecuencia de<br />
la agresividad atmosférica. Está aceptado que el 50% de estas pérdidas es debida a la corrosión atmosférica, ya que el 80% de las<br />
estructuras metálicas, construcciones, metales y aleaciones están expuestos a este medio. Se evaluó la velocidad de corrosión del<br />
acero 1006 en Villahermosa, Tabasco. La metodología del proyecto, se basa principalmente en la determinación de las velocidades de<br />
corrosión de metales, seguida en el programa ISOCORRAG, que viene realizando en el seno de la International Standard Organization<br />
(ISO), en el Grupo de Trabajo 4 de la Comisión Técnica 156.1. El acero se expuso al desnudo, se encontró que la estación del Estado<br />
de Tabasco es una categoría de corrosividad C3 según los factores climáticos y de C4 según la velocidad de corrosión. Cabe mencionar<br />
que este resultado es debido a las altas humedades relativas que presenta Tabasco durante el año.<br />
197 Análisis del producto de corrosión del acero 1006 en diversas atmósferas<br />
Estañol Vidrio María Antonieta a , Garcés Rodríguez Roberto Carlos b<br />
a) Departamento de Comercio Internacional y Economía,<br />
<strong>Universidad</strong> del Valle de México Campus Villahermosa, Tabasco, México<br />
b) Departamento de Ingeniería Electrónica, <strong>Universidad</strong> Olmeca, Tabasco, México<br />
En este trabajo de investigación se programó el estudio sistemático de probetas de acero 1006 en diversas atmósferas (una zona<br />
Industrial y urbana ubicadas en el Estado de Nuevo León y otra rural en Tabasco), el objetivo de este estudio es comprobar algunos de<br />
los mecanismos de corrosión atmosférica propuestos por diversos investigadores, así como identificar los principales productos de<br />
corrosión y su morfología. Lo anterior se logró mediante la aplicación de diferentes técnicas de laboratorio (microscopía electrónica de<br />
barrido y metalografías). La metodología de exposición de las probetas se basó principalmente la seguida en el programa ISOCORRAG,<br />
que viene realizando en el seno de la International Standard Organization (ISO), en el Grupo de Trabajo 4 de la Comisión Técnica<br />
156.1. Las técnicas utilizadas fueron la técnica de DRX de polvo mediante la cual se identificaron los productos de corrosión goetita y<br />
lepidocrocita como los principales productos de corrosión en la herrumbre. Mediante la técnica de microscopía electrónica de barrido se<br />
identificó con ayuda de la literatura científica consultada las morfologías de diversos productos de corrosión (goetita, lepidocrocita,<br />
magnetita, entre otros.). Existen propuestas que tratan de explicar el mecanismo de corrosión del acero expuesto al ambiente, éstos son<br />
los llamados “nidos de sulfatación” que fueron identificados en nuestro estudio, también cabe mencionar que existe otra propuesta de<br />
mecanismo de corrosión que menciona que dicha corrosión inicia en las inclusiones no metálicas, también se encontró evidencias que<br />
comprueba dicha propuesta. Con el uso de la metalografía se observó que el ataque primero fue de tipo preferencial y tiempo después<br />
se llevó a cabo de forma intergranular.<br />
002 Corrosión exterior en la incisión de envases de fácil apertura<br />
A. E. Jiménez, F. I. del Río, F. J. Carrión-Vilches<br />
Departamento de Ingeniería de Materiales y Fabricación, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Cartagena,<br />
Campus de la Muralla del Mar. C/ Doctor Fleming s/n, 30202-Cartagena-España<br />
En los últimos años se ha extendido el uso de los sistemas de fácil apertura en todo tipo de envases y conservas alimentarias. En la<br />
zona de la incisión aparece un adelgazamiento del material, haciéndolo más vulnerable a la corrosión que el resto de la superficie<br />
externa del envase. Así mismo, la incisión puede afectar al recubrimiento orgánico propiciando la exposición del metal base. Este tipo de<br />
corrosión externa se denomina “corrosión cosmética”, pues no afecta al contenido interno del envase, sino a su presentación. De aquí la<br />
principal motivación económica para investigar las causas de la corrosión externa, ya que constituye una de las principales razones de<br />
rechazo, produciendo grandes pérdidas para las empresas envasadoras. En este estudio se presentan los resultados de la investigación<br />
de la corrosión localizada en la zona de la incisión, en tapas de hojalata electrolítica. Se han realizado tanto estudios de microscopía<br />
óptica y electrónica, como microanálisis para caracterizar los tipos y mecanismos de corrosión, así como sus posibles causas.<br />
206 Detección de corrosión intergranular mediante Ruido Electroquímico<br />
J.M. Sánchez-Amaya * ,F.J. Botana, M. Bethencourt, R. M.Osuna, M.J.Cano<br />
Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. C.A.S.E.M. <strong>Universidad</strong> de Cádiz. Avda.<br />
República Saharaui s/n, Apdo 40, Pto Real, E-11510, Cádiz (Spain).<br />
En este trabajo se presenta un método alternativo para el análisis de la susceptibilidad a la Corrosión Intergranular de aleaciones de<br />
aluminio empleadas en la industria aeronáutica. Se han realizado dos tipos de tratamientos térmicos sobre la aleación de aluminio<br />
AA2024. El primero ha permitido mejorar las propiedades mecánicas y químicas de la aleación base, mientras que el segundo ha<br />
facilitado la aparición de fenómenos de corrosión intergranular. La nueva metodología de análisis se basa en el empleo de la técnica<br />
denominada Ruido Electroquímico, y reduce drásticamente el tiempo de los ensayos. Así, mientras que la metodología tradicional tarda<br />
más de seis horas en realizar el análisis, el método que se propone en este trabajo proporciona resultados en tan solo unos minutos.<br />
53
54<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
225 Estabilidad electroquímica del CrN en medios con agentes oxidantes<br />
A. B. Cristóbal1 , A. Conde1 , R. Rodríguez2 , G.G. Fuentes2 , J. Housden3 , F. Montala4 and J. de Damborenea1 1Departamento de Corrosión y Protección, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas CENIM-CSIC.<br />
Av. Gregorio del Amo 8, E-28040 Madrid.<br />
2 Asociación de la Industria Navarra, San Cosme y San Damián s/n, E-31191 Pamplona,<br />
3 Tecvac Ltd, Buckingway Business Park, Swavesey, Cambridge CB4 5UG (UK)<br />
4 Tratamientos Térmicos Carreras, c/ Dr. Almera 85, E-08205 Sabadell<br />
Actualmente la utilización de recubrimientos de CrN se han convertido en un elemento importante para ciertas aplicaciones industriales<br />
debido a sus buenas propiedades mecánicas (resistencia al desgaste, dureza…) y químicas (resistencia a la corrosión). Sin embargo,<br />
cuando la vida útil de las herramientas recubiertas llega a su fin, parece ser necesaria la existencia de un método capaz de eliminar el<br />
recubrimiento, sin dañar el substrato base.<br />
En el presente trabajo se emplean ensayos galvanoéstaticos que nos permiten no solo eliminar por completo el recubrimiento, sino<br />
también controlar cada una de las etapas de la reacción con una alta sensibilidad, haciendo que los daños en el substrato sean<br />
minimizados.<br />
207 Estudio del efecto de la preparación superficial metálica sobre sistemas de pintura de base agua<br />
R.M. Osuna, M. Bethencourt, F.J. Botana, M.J. Cano y J.M. Sanchez-Amaya<br />
Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. <strong>Universidad</strong> de Cádiz. Facultad de Ciencias<br />
del Mar. Avda. República Saharaui s/n, Apdo. 40, Puerto Real, 11510. Cádiz. SPAIN.<br />
La razón principal por la que se emplean los recubrimientos orgánicos sobre una superficie metálica es proporcionarle protección<br />
anticorrosiva. Asimismo, las pinturas suelen cumplir con una función estética.<br />
Para que una imprimación anticorrosiva tenga un buen rendimiento como sistema de protección, es esencial un preparado superficial<br />
satisfactorio. Hoy en día, las pinturas de base agua se plantean como una de las alternativas ecológicas más alentadoras para la<br />
substitución de las pinturas de base disolvente. No obstante, las nuevas pinturas son más susceptibles a las condiciones atmosféricas;<br />
además, el pretratamiento de los substratos metálicos es crítico para los recubrimientos en fase acuosa.<br />
En este estudio se presentan una serie de ensayos, tanto de campo como de laboratorio, que han servido para evaluar el efecto de dos<br />
preparaciones superficiales en las propiedades protectoras de una pintura epoxi base agua pigmentada con fosfato de zinc.<br />
210 Evaluación de la AA2017-T3 en medios que contienen cloruros<br />
M.J. Cano a , M. Bethencourt a , F.J. Botana a , M. Marcos b , R.M. Osuna a y J.M. Sánchez-Amaya a<br />
a) Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. <strong>Universidad</strong> de Cádiz. Facultad de<br />
Ciencias del Mar.Avda. República Saharaui s/n, Puerto Real, 11510, Cádiz.<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial. <strong>Universidad</strong> de Cádiz.<br />
Escuela Superior de Ingeniería. C/ Chile s/n, 11003 Cádiz.<br />
Las aleaciones de Al-Cu, gracias a sus excelente relación peso / propiedades mecánicas, se emplean comúnmente en la industria<br />
aeronáutica en numerosos elementos estructurales. Sin embargo presenta corrosión localizada especialmente en medios que contienen<br />
cloruros, debida, principalmente, a la microestructura heterogénea de la aleación. Este comportamiento frente a la corrosión en el medio<br />
agresivo, debe ser analizado y caracterizado para el posterior diseño de sistemas de protección.<br />
En el presente trabajo, se ha llevado a cabo un estudio de las características morfológicas la aleación de Al-Cu AA2017-T3 y se ha<br />
evaluado su comportamiento en disoluciones acuosas de NaCl 0.59 M mediante inmersión en dicho medio agresivo durante tiempos<br />
comprendidos entre 0 y 2 días. Las técnicas empleadas para este estudio han sido Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y<br />
Espectroscopía de Energía Dispersiva (EDS). Los resultados han mostrado, principalmente, dos tipos de intermetálicos: partículas más<br />
o menos esféricas que contienen Al(Cu,Mg), y, por otro lado, partículas irregulares presentes en la aleación en forma de cúmulos que<br />
contienen Al(Cu,Fe,Mn). De los dos tipos de intermetálicos mayoritarios, son los de Al(Cu,Mg) los que están directamente relacionados<br />
con el comportamiento de la aleación en NaCl. Dichos intermetálicos presentan un carácter anódico inicial, pero, por desaleación<br />
selectiva, se convierten en catódicos con respecto a la matriz. Así, tras la inmersión en NaCl, presentan corrosión alcalina localizada<br />
(CAL), debido a que sobre ellos se da la reacción catódica, dando lugar al aumento localmente el pH que disuelve el aluminio colindante<br />
a dichos intermetálicos.
234 Inhibidores de corrosion soportados sobre sepiolita<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
M.A. Martin a , A.J. Vázquez a , A. Alvarez b , E. Nieto b , J. Limpo b y J. de Damborenea a<br />
a) Departamento de Corrosión y Protección, CENIM(CSIC). Av. Gregorio del Amo 8. 28040-Madrid.<br />
b) Departamento de I+D, TOLSA, S.A. Ctra. Vallecas-Mejorada de Campo Km. 160, 28031-Madrid.<br />
La sepiolita es una arcilla de carácter higroscópico con muy alta superficie específica y una elevada porosidad lo que le permite<br />
absorber una gran cantidad de humedad. Por otra parte, los inhibidores en fase vapor o inhibidores volátiles (VCI), son compuestos<br />
químicos con una relativamente elevada tensión de vapor (10 -3 a 10 Pa), que se adsorben sobre la superficie de determinados metales<br />
bloqueando alguna de las sermireacciones electroquímicas (o incluso ambas) que dan origen a la corrosión. En el presente trabajo, de<br />
carácter teórico, se estudia el efecto sinérgico de ambos <strong>materiales</strong> en la posible reducción de la corrosión de aceros al carbono. El VCI<br />
empleado ha sido la diciclohexilamina (DCHA) y se ha impregnado sobre sepiolita calcinada. Los resultados encontrados muestran que<br />
a medida que la sepiolita captura agua de la atmósfera va desprendiendo VCI, lográndose unas concentraciones de inhibición<br />
superiores a las 500 ppm, límite mínimo para inhibir la corrosión del acero al carbono. En cualquier caso se produce el doble efecto<br />
buscado: reducción de la humedad relativa por debajo del 60% y liberación del inhibidor de la corrosión.<br />
239 Corrosión por Picaduras en la Aleación EN-AW 5083<br />
M.Perales, J.Cembrero, M.Pascual<br />
Departamento Ingeniería Mecánica y Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia<br />
El objetivo ha sido estudiar el comportamiento de la aleación EN-AW 5083 en una disolución de NaCl de concentración 35 g/l . Se han<br />
realizado cortes longitudinales y transversales de planchas de la aleación en estado H111 y recocido. Para evaluar la susceptibilidad a<br />
la corrosión por picaduras se han realizado ensayos de inmersión con aireación natural y ensayos de polarización cíclica con aireación<br />
natural y desaireadas con N2.Los resultados electroquímicos nos han permitido determinar el potencial de picaduras y la densidad de<br />
corriente en ese punto, y mediante el análisis de la varianza se deduce que estos valores no se ven afectados (p
56<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
148 Fractura de carburos cementados WC-Co mecanizados por electroerosión<br />
B. Casas, Y. Torres, M. Anglada y L. Llanes<br />
Departament de Ciència dels Materials i Enginyería Metal lúrgica,<br />
ETSEIB, Universitat Politècnica de Catalunya, 08028 Barcelona<br />
En este trabajo se estudia y analiza el comportamiento a fractura de un carburo cementado mecanizado mediante dos procesos<br />
distintos: corte microfino por electroerosión y desbaste y pulido utilizando diamante como abrasivo. Considerando que la rotura de estos<br />
<strong>materiales</strong> frágiles está asociada a la existencia de defectos de procesamiento o inducidos durante el mecanizado, los resultados son<br />
analizados en el marco de la mecánica de la fractura elástico lineal (MFEL). Adicionalmente, la degradación mecánica asociada al<br />
proceso de corte por electroerosión se discute en términos de la influencia de las tensiones residuales inducidas durante el mecanizado.<br />
Finalmente, se proponen y validan diferentes tratamientos termomecánicos secundarios que resultan en una mejora significativa de la<br />
integridad estructural del metal duro mecanizado por electroerosión.<br />
036 Variación de la tenacidad a fractura dinámica en un compuesto de epoxi reforzada con fibra de vidrio.<br />
Influencia del envejecimiento<br />
J. Viñaa , A. Argüellesb , L. Chacónc , M. A. Castrillob , A. Fernández Cantelib a)Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, <strong>Universidad</strong> de Oviedo, Edificio Departamental Este,<br />
Campus de Gijón, 33204 Gijón<br />
b) Departamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación, <strong>Universidad</strong> de Oviedo, Edificio Departamental Oeste,<br />
Campus de Gijón, 33204 Gijón<br />
c) Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de los Materiales, <strong>Universidad</strong> Central de Venezuela<br />
En el presente trabajo se ha empleado un material compuesto constituido por una matriz epoxídica y refuerzo de fibra de vidrio<br />
empleado en la construcción de palas de aerogeneradores. Este material ha sido ensayado a impacto mediante probetas extraídas en la<br />
dirección preferente de las fibras y entalladas en dos direcciones perpendiculares entre sí. El envejecimiento ha sido realizado<br />
manteniendo las probetas en agua a 70ºC durante 15, 30, 90 y 180 días. Se ha medido tanto la tenacidad a fractura dinámica Kid, como<br />
la resiliencia KCV. En estos dos valores y en las dos direcciones ensayadas se han apreciado pérdidas de tenacidad desde el primer<br />
periodo de inmersión de 15 días y éstas han sido continuas hasta los 180 días.<br />
250 Mecanismos de deformación por compresión a alta temperatura de espumas de aluminio<br />
obtenidas por fusión<br />
A.C.Cárcela , C.Ferrera , L.G.Cambronerob , C. Ranningerb a)Departamento de Ingeniería de Materiales, E.T.S.I.I. Valencia.<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia Campus de Vera 46022 Valencia<br />
b)<strong>Universidad</strong> Politécnica de Madrid<br />
En este trabajo se analiza el comportamiento a compresión de espumas de aluminio de poro cerrado obtenidas por colada a<br />
temperaturas de hasta 0,7 Tm. Se estudian los cambios que tienen lugar en las ecuaciones que relacionan la tensión media en la<br />
meseta de deformación bajo condiciones de deformación rápida con los valores de la densidad de la espuma. Los exponentes de la ley<br />
potencial cambian desde valores próximos a 1,5 a 20ºC hasta valores próximos a 2 para temperaturas de 370ºC. Los cambios en estos<br />
valores se atribuyen a un cambio en el mecanismo primario de colapso de las paredes de las celdas de la espuma. A baja temperatura,<br />
el mecanismo inicial está controlado por procesos de plastificación local. A elevadas temperaturas, en cambio, el mecanismo inicial de<br />
fallo pasa a ser la inestabilidad elástica por pandeo de las paredes de celda.<br />
034 Contraste de hipótesis relativas al comportamiento mecánico a tracción de <strong>materiales</strong> compuestos PEIfibra<br />
de vidrio y PEI-fibra de carbono<br />
García, M. A. a , Argüelles, A. b , Viña, I. b , González, P.L. c , Viña, J. a<br />
a) Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. <strong>Universidad</strong> de Oviedo, Edificio Departamental Este,<br />
Campus Universitario, 33204 Gijón<br />
c) Departamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación. <strong>Universidad</strong> de Oviedo, Edificio Departamental Oeste,<br />
d) Campus Universitario, 33204 Gijón<br />
c) Departamento de Administración de Empresas y Contabilidad. <strong>Universidad</strong> de Oviedo, Edificio Departamental Este, Campus<br />
Universitario, 33204 Gijón<br />
En este trabajo se analizan con la ayuda del paquete estadístico SPSS algunos de los resultados de resistencia residual a tracción de<br />
composites de matriz termoplástica. El objetivo de este trabajo es describir como influye el tipo de refuerzo en el comportamiento<br />
mecánico del material tras ser sometido a una secuencia de daño definida. Los daños simulados han sido los siguientes: fatiga hasta un<br />
millón de ciclos a una tensión máxima del 20% de la resistencia a tracción, el daño a impacto con una energía de 5.07 J en el caso del
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
material reforzado con fibra de vidrio y 3.38 J en el caso del reforzado con fibra de carbono, el envejecimiento acelerado en las<br />
condiciones 95% de humedad relativa y temperatura de 70ºC con un tiempo de exposición de 360 horas en el caso del material<br />
reforzado con fibra de vidrio y 96 horas en el caso del reforzado con fibra de carbono, y por último el envejecimiento térmico a 150ºC<br />
durante 360 horas. Para llevar a cabo el contraste de hipótesis planteado se recurrió a pruebas no paramétricas. Concretamente se<br />
llevaron a cabo pruebas de Krusbal-Wallis y de Mann-Whitney. Ambas tratan de comprobar la existencia o no de diferencias en los<br />
resultados de resistencia residual a tracción en función de las distintas combinaciones de los factores considerados.<br />
232 Efecto de una entalla sobre la resistencia a la fatiga de alto numero de ciclos de la aleacion Ti6Al4V-ELI<br />
M.J. Bartolomé, C. Peña, V. López, J. Chao<br />
CENIM (CSIC). Avenida Gregorio del Amo, 8. 28040. Madrid.<br />
Se estudia el efecto de la entalla sobre la resistencia a la fatiga de alto número de ciclos (R = -1) de la aleación Ti6Al4V en dos<br />
condiciones microestructurales. Una de ellas generada mediante un tratamiento térmico a 705° C/2 h y enfriamiento al aire presenta una<br />
microestructura de granos finos de fase y partículas de fase en límite de grano. La otra condición generada mediante tratamiento<br />
térmico a 1100° C/2 h y enfriamiento al horno presenta una microestructura de granos muy bastos de fase transformada con fase en<br />
el límite de grano primario. Se consideraron dos tipos de entalla que producían un factor de concentración de tensión, Kt, de 1.95 y 4.<br />
Los resultados muestran que al contrario de lo que ocurre en otros muchos <strong>materiales</strong> metálicos, el factor de reducción de resistencia a<br />
la fatiga por efecto de la entalla (Kt=1.95), Kf, es mayor que Kt , ó dicho de otro modo, que el factor de sensibilidad a la entalla, q=(Kf-<br />
1)/(Kt-1)>1.En presencia de una entalla con una concentración de tensión de 1.95 la microestructura de grano basto presenta una<br />
resistencia a la fatiga (160 MPa) ligeramente mayor que la de la microestructura de grano fino (140 MPa). Puesto que la resistencia a la<br />
fatiga sin entalla es considerablemente mayor para el material con microestructura de grano fino (500 frente a los 390 MPa del material<br />
con microestructura de grano basto), el efecto de la entalla es más acusado en el material con esta microestructura. Un incremento de<br />
Kt de 1.95 a 4 produce una reducción en la resistencia a la fatiga de 160 a 140 MPa en el material con microestructura de grano basto,<br />
mientras que en el caso del material con microestructura de grano fino permanece inalterable. Aunque los resultados parecen indicar<br />
que el gradiente de deformación asociado a la entalla tiene un importante efecto sobre la localización de la deformación a nivel<br />
microscópico y entonces sobre el inicio del daño por fatiga, no se descarta el posible efecto sobre los resultados de las diferencias de<br />
pulido entre probetas entalladas y no entalladas.<br />
NANOMATERIALES<br />
191 Estudio sobre la estabilización de fluidos magnéticos mediante polímeros<br />
J. López-Viota Gallardo, A. Zugaldía, J. D. G. López-Durán, A.V. Delgado Mora.<br />
Departamento de Física Aplicada. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Granada. C/ Fuentenueva s/n, 18071 -Granada -España.<br />
El objetivo de este trabajo consiste en estudiar la estabilidad de partículas coloidales esféricas de magnetita mediante métodos ópticos.<br />
Se analiza el efecto sobre la estabilidad del pH de la disolución y de la concentración de dos de polímeros de ácido poliacrílico (PAA)<br />
con distinto peso molecular. Igualmente, se estudia el efecto de la aplicación de campo magnético. El pH de las suspensiones posee un<br />
intenso efecto sobre la velocidad de sedimentación de las partículas, dado que afecta al grado de agregación entre las mismas. Con<br />
objeto de minimizar la sedimentación de las partículas en suspensión, se añadieron a las suspensiones distintas cantidades de PAA. Se<br />
ha determinado la concentración y tipo de polímero óptimo para conseguir la mejor estabilización de las suspensiones tanto frente a<br />
procesos de agregación como de sedimentación, que son dos de los retos actuales que presentan las aplicaciones tecnológicas de los<br />
fluidos magnetoreológicos (FMR). La aplicación de un campo magnético produce una considerable disminución de la velocidad de<br />
sedimentación. Ello es debido a que las interacciones entre los dipolos magnéticos inducidos favorecen la formación de estructuras en<br />
forma de cadena que ocupan todo el volumen de la suspensión.<br />
165 Propiedades electrocinéticas y estabilidad de ferrofluidos inversos<br />
C. Galindo-González a , M.M. Ramos-Tejada b , JD.G. Durán a , F. González-Caballero a<br />
a) Departamento Física Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Granada, Avenida Fuentenueva, s/n, 18071-Granada-España.<br />
b) Departamento de Físicas, <strong>Universidad</strong> de Jaén, Campus Las Lagunillas, 23071-Jaén-España.<br />
En este trabajo se ha estudiado la estabilidad de los fluidos magnéticos denominados ferrofluidos inversos que consisten en<br />
suspensiones de nanopartículas de magnetita dispersas en un medio líquido que, además, contiene micropartículas no magnéticas (de<br />
arcilla en nuestro caso). Mediante medidas de movilidad electroforética se determinaron las condiciones óptimas de adhesión entre<br />
ambos tipos de partículas. Se estudió la estabilidad de suspensiones mezcla mediante medidas de absorbancia óptica, tanto en<br />
ausencia como en presencia de campo magnético externo, en función de la proporción de magnetita y arcilla en la mezcla. Los<br />
resultados obtenidos se pueden explicar teniendo en cuenta la energía de interacción entre las partículas que constituyen el sistema,<br />
utilizando la teoría DLVO extendida, para incluir las interacciones magnéticas.<br />
57
223<br />
58<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
Conducting transparent thin films based on carbon nanotubes-conducting polymers<br />
N. Ferrer-Angladaa , D. Bellver a , V. Gomisa , Z. El-Hachemib , M. Kaempgenc S.Rothc a) Departament de Física Aplicada,Universitat Politècnica de Catalunya, J. Girona3-5, 08034 Barcelona (Spain)<br />
b) Department de Química Orgànica, Universitat de Barcelona, Diagonal 647, 08028 Barcelona Catalonia (Spain)<br />
c) Max Planck Institut für festkörüerforschung, Heisenbrgstrasse1, D-07569 Stuttgart, Germany<br />
We prepared electrically conducting thin films, quite transparent (70% to 95%), that can be used as transparent electrodes. A thin<br />
network of Single Walled Carbon Nanotubes (CNT) was deposited on a transparent substrate. As deposited, the network is conducting<br />
enough to be used as an electrode in order to electrochemically grow a conducting polymer on it. We essayed the deposition of doped<br />
polypyrrole (Ppy) and polyaniline (PA) conducting thin films. The composite films were observed by AFM and analysed by optical and<br />
Raman spectroscopy, and their transport properties were thoroughly characterized. The electrochemical conditions for the polymer thin<br />
film deposition were studied in order to improve their conductivity and transparency.<br />
Compared to the well known transparent conducting oxides like ITO, the best of our composite thin films are from 10 to 100 times less<br />
conductive and highly transparent. As a great possibility, these conducting films could be prepared on a flexible substrate with a<br />
continuous deposition procedure.<br />
Key words: carbon nanotubes, transparent conductors, conducting films, carbon nanotubes composites<br />
032 Mecano<strong>síntesis</strong> de la solución sólida Ba1-xSrxTiO3. Caracterización de las fases nanocristalinas obtenidas y<br />
estudio de sus propiedades<br />
T. Hungríaa , A. B. Hungríab , M. Algueróa , A. Castroa a) Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Cantoblanco. 28049-Madrid, España.<br />
b) Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, CSIC. Cantoblanco, 28049-Madrid, España.<br />
Los óxidos mixtos de titanio y cationes alcalinotérreos han alcanzado un puesto muy importante en la industria cerámica y electrónica,<br />
donde BaTiO3 y SrTiO3, en particular, son ampliamente utilizados debido a sus interesantes propiedades eléctricas.<br />
Se ha empleado la activación mecanoquímica como ruta alternativa al método convencional de estado sólido para la preparación de las<br />
fases Ba1-xSrxTiO3, con x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 y 1. El estudio comparativo de los diferentes tipos y medios de activación ha permitido<br />
optimizar el proceso. Todas las fases fueron obtenidas mediante mecano<strong>síntesis</strong> a temperatura ambiente, sin necesidad de emplear una<br />
atmósfera controlada.<br />
La caracterización de las muestra mediante análisis térmico diferencial (ATD), termogravimetría (TG), difracción de rayos X (DRX) y<br />
microscopía electrónica de alta resolución (HREM), demostró que las fases mecanosintetizadas están compuestas por agregados de<br />
partículas nanocristalinas. La determinación de los parámetros reticulares de cada una de las fases mostró su evolución lineal con el<br />
contenido de Sr, es decir, se cumple la ley de Vegard de las soluciones sólidas.<br />
153 Síntesis y caracterización de ferrofluidos en medios apolares<br />
M. T. López López, J. de Vicente Álvarez-Manzaneda, J. D. García López-Durán, F. González-Caballero.<br />
Departamento de Física Aplicada. Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Granada. C/ Fuentenueva s/n, 1807 -Granada -España.<br />
En este trabajo se describen las diversas etapas seguidas en el proceso de preparación de ferrofluidos en medios apolares, desde la<br />
<strong>síntesis</strong> de las partículas magnéticas mediante el método de coprecipitación y su recubrimiento in situ con iones oleato que proporcionen<br />
repulsión estérica, hasta el proceso final de centrifugado que elimina agregados no deseados, pasando por la dispersión en líquidos de<br />
distinta polaridad. Además, se realiza una exhaustiva caracterización de las propiedades de los ferrofluidos. Se han estudiado: (i) forma<br />
y distribución de tamaños de las partículas; (ii) estructura cristalina; (iii) curva de magnetización de las partículas sólidas; y (iv) curvas de<br />
magnetización de los ferrofluidos.<br />
160 Producción de nanopartículas mediante láser de fs<br />
P. Morenoa,b , C. Méndeza , A. Garcíaa , E. Conejeroa , L. Rosoa a) Grupo de Óptica, Departamento de Física Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Salamanca, Plaza de la Merced, s/n, 37008 Salamanca<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica, <strong>Universidad</strong> de Salamanca, Avenida Fernando Ballesteros, s/n, 37700 Béjar (Salamanca)<br />
La ablación mediante láser pulsado ultracorto (~100 fs) constituye una novedosa técnica para la producción de nanopartículas de<br />
cualquier material. Hemos aplicado esta técnica con cerámicas avanzadas (SiN, SiC, AlN, ZTA) sumergidas en agua pura desionizada.<br />
Variando un único parámetro, la energía de los pulsos, hemos estudiado el efecto sobre los tamaños medios así como sobre las<br />
anchuras de las distribuciones de tamaño de las partículas, obteniendo resultados prometedores, sobre todo en cuanto a la posibilidad<br />
de producir distribuciones menos dispersas en comparación con otros métodos.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
057 Nanocompuestos de poliolefinas con hidróxidos dobles laminares<br />
J. I. Velasco a,* , M. Ardanuy a , I. Chainho a , F. Picca a , A. Briz a , A. Gordillo a , A. Martínez a , L. Miralles b , A. I. Fernández c<br />
a) Centro Catalán del Plástico. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Cataluña. C/ Colom 114. 08222 Terrassa.<br />
b) Laboratorio de Investigación en Formaciones Salinas. Depto. de Geoquímica, Petrología y Prospección Geológica. <strong>Universidad</strong> de<br />
Barcelona. 08028 Barcelona.<br />
c) Unidad de Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica, <strong>Universidad</strong> de Barcelona. C/ Martí i Franquès, 1, 08028 Barcelona.<br />
Se presenta la preparación, morfología y principales características estructurales, térmicas y mecánicas de nuevos nanocompuestos<br />
constituidos por poliolefinas e hidróxidos dobles laminares (LDHs), preparados por el método de mezclado en estado fundido. Se<br />
describe la modificación del LDH empleado, la cual consistió en una reconstitución en medio acuoso, tras calcinación, y posterior<br />
reacción de intercambio con surfactante aniónico. Medidas de difracción de rayos X sobre el LDH modificado muestran una estructura<br />
laminar expandida favorable para la intercalación de macromoléculas. En este sentido, las medidas realizadas por WAXD y las<br />
observaciones por TEM sobre los nanocompuestos preparados indican que la intercalación del polímero se produce en el LDH y que<br />
también se produce cierto grado de deslaminación de las partículas durante el mezclado de los componentes. Se ha evaluado la<br />
influencia de la incorporación de agentes compatibilizantes sobre la estructura y propiedades térmicas y mecánicas de estos <strong>materiales</strong><br />
híbridos.<br />
203 Obtención de columnas de ZnO para aplicaciones optoelectrónicas. Parámetros que regulan el crecimiento<br />
J. Cembrero 1 , B. Marí 2 , M. Perales 1 y M. Pascual 1<br />
1 Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n, 46022 Valencia,<br />
España.<br />
2 Departamento de Física Aplicada. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, España.<br />
En el presente trabajo se describe el proceso de electrodeposición utilizado por los autores para la obtención de columnas de óxido de<br />
zinc (ZnO) sobre un sustrato de vidrio recubierto de una capa conductora de óxido de estaño y flúor (FTO).<br />
Como electrolito se empleó una solución de concentración 5⋅10-3 M de ZnCl2 y 0,1 M de KCl en agua desmineralizada y las variables o<br />
factores a controlar fueron la densidad de corriente, el tiempo de exposición del sustrato al electrolito y la temperatura del proceso. La<br />
variable respuesta fue la altura promedio de las columnas de ZnO medidas con el microscopio de fuerza atómica (AFM).<br />
Para investigar la influencia de los principales factores e interacciones que intervienen en el proceso de crecimiento, se ha utilizado un<br />
diseño factorial combinando tres parámetros de crecimiento con dos niveles diferentes (alto + y bajo - ). Esto supone realizar un total de<br />
8 experiencias de parámetros de crecimiento diferentes.<br />
Los resultados muestran que la densidad de corriente y el tiempo de exposición favorecen la formación y el crecimiento de las<br />
columnas, mientras que la temperatura considerada alta (85±2 – 90±2 ºC) influye en sentido negativo. También se comprobó que las<br />
columnas obtenidas con alta densidad de corriente (2,5 mA/cm2 ) y baja temperatura (65±2 ºC) se ramificaban si el tiempo de<br />
exposición al electrolito superaba 103 segundos.<br />
Palabras clave: Semiconductores ZnO, microscopía de fuerza atómica, diseño factorial a dos niveles.<br />
027 Self-assembling silane monolayer obtained by a supercritical CO2 anhydrous method<br />
E. Loste, J. Fraile, C. Domingo<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB s/n, 08193 Bellaterra, Spain.<br />
Particles in the nanometric scale are very difficult to disperse in an organic phase due to their tendency to agglomerate. Silanization is a<br />
well-known method for altering the chemical and physical properties of solid hydrophilic surfaces, enhancing filler dispersion in organic<br />
phases. The low viscosity and surface tension of supercritical carbon dioxide (SCCO2) allows the complete wetting of substrates with<br />
intricate geometries, including the internal surface of agglomerates. This paper reports a generic SCCO2 method for coating the surface<br />
of nanoparticulate materials through the deposition of self-assembled silane monolayer. Nanometric powders of hydroxyapatite, titanium<br />
dioxide and hectorite were chosen to be coated. SCCO2 anhydrous silanization process is presented as an effective method of<br />
achieving a desired degree of surface coverage just by controlling the processing time. Self-assembly coverage was preferentially<br />
achieved with respect to polycondensation. Because CO2 is an ambient gas, the silanized materials were isolated from the medium by<br />
simple depressurization, resulting in a dry product.<br />
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60<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
089 Obtención de nanopartículas de plata monodispersas soportadas sobre partículas submicrónicas de - - y<br />
-alúmina<br />
C. Díaza , A. Fernándeza , L.A.Díaza , A. Esteban-Cubillob , G. Richterc , C. Pecharrománb , J.S. Moyab , R.Torrecillasb *<br />
a Instituto Nacional del Carbón-CSIC, Francisco Pintado Fe nº26 33011 Oviedo, España<br />
b Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) CSIC, Cantoblanco 28049, Madrid, España<br />
c Max Planck Institute für Metallforschung, Heisenbergstr. 3, 70569 Stuttgart, Alemania.<br />
Por un método coloidal se han obtenido nanopartículas de plata monodispersas depositadas sobre distintas alúminas ( , δ- y γ-Al2O3) a<br />
partir de dos tipos de precursores de plata: el acetato y el p-toluenosulfonato. En función de este precursor se eligió el medio líquido<br />
más apropiado para disolver el precursor y dispersar el polvo de alúmina (agua destilada, amoniaco o acetonitrilo). Como resultado de la<br />
calcinación del producto resultante, se obtuvieron varios tipos de sistemas nanoestructurados en donde el tamaño de las partículas de<br />
plata puede variar entre 100 y 3 nm en función del precursor de plata y del tipo de alúmina. Mediante un estudio de microscopía<br />
electrónica de alta resolución (HRTEM) se han puesto de manifiesto diferentes tipos de nucleación y crecimiento de nanopartículas de<br />
plata sobre alúmina dependiendo del precursor de plata, el medio líquido y la naturaleza de las superficie de la alúmina. Finalmente, se<br />
caracterizaron estas muestras mediante espectroscopía óptica con el fin de determinar la presencia del plasmón de superficie<br />
correspondiente a las nanopartículas de plata.<br />
038 Influencia del método de <strong>síntesis</strong> en la estructura y textura del VN<br />
C.Real, M.A.Roldán, A.Ortega y M.D.Alcalá<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla. Av/Américo Vespucio s/n 41092 Sevilla<br />
Los nitruros de los elementos de transición son muy estudiados, por un lado, desde un punto de vista de ciencia básica, dado que el<br />
conocimiento detallado de las propiedades fisicoquímicas y de las estructuras de estos compuestos, inicialmente llamados nitruros<br />
intersticiales, dista mucho de ser completo. Por otro lado, debido a sus especiales propiedades, entre las que cabe destacar su<br />
extraordinaria dureza, altas conductividades eléctricas y térmicas y buena resistencia a la oxidación, que lo hacen muy atractivos desde<br />
el punto de vista de sus aplicaciones comerciales.<br />
En este trabajo se estudia la <strong>síntesis</strong> de VN nanométrico y su caracterización. Para ello se han escogido dos métodos de <strong>síntesis</strong>: la<br />
técnica de ATVC y el tratamiento mecánico. El primero implica controlar la temperatura de la muestra de tal modo que la velocidad de<br />
reacción se mantenga constante en un valor previamente seleccionado por el usuario y permite obtener <strong>materiales</strong> homogéneos, con<br />
pequeño tamaño de partículas (estructura nanométrica) siendo posible obtener estructuras micro o mesoporosas. Este método posee un<br />
elevado grado de reproducibilidad. La otra técnica utilizada es la mecano<strong>síntesis</strong> en molino planetario de alta energía. Con el empleo de<br />
estas dos técnicas se han obtenido muestras de VN con tamaños nanométricos y que muestran morfología y estequiometría diferente.<br />
El uso de un método u otro nos va a permitir obtener <strong>materiales</strong> nanométricos con propiedades definidas.<br />
La caracterización de los productos finales se ha realizado mediante el empleo de diversas técnicas: XRD, microscopia electrónica<br />
(SEM y TEM), análisis elemental, TG, asimismo se han realizado estudios de sinterización. Se presenta un estudio comparativo de<br />
ambos métodos de <strong>síntesis</strong><br />
247 Glyconanotechnology: a new methodology to create nanoparticles with application in biotechnology y<br />
nanomaterial science<br />
David Alcantara, Africa G. Barrientos, Jesús M de la Fuente, Soledad Penadés<br />
Grupo de Carbohidratos, IIQ-CSIC, Isla de la Cartuja. Americo Vespucios/n 41092 Sevilla<br />
Our laboratory has developed a new technology for tailoring - in a simple and versatile way - functionalized gold nanoclusters<br />
(glyconanoparticles, GPNs) with multivalent carbohydrate display and globular shape. 1,2 The GNPs complement other currently available<br />
multivalent systems incorporating carbohydrates and present some advantages as: 1) easy preparation and purification; 2) exceptional<br />
small core size; 3) control over ligands number and nanoparticles size; 4) water solubility; 5) high storage stability and resistance to<br />
enzyme degradation; and 6) absence of cytotoxicity. GNPs with biological significant oligosaccharides and with differing carbohydrate<br />
density have been prepared to study carbohydrate-carbohydrate interactions and to intervene in cell adhesion processes.1,3 The<br />
methodology includes the preparation of hybrid GNPs incorporating both carbohydrates and other molecules such as fluorescent probes,<br />
peptides, biotin etc.<br />
The introduction of additional ligands can be used to guide the assembly of the nanoclusters creating a wealth of different<br />
nanostructures. 4 Furthermore, the preparation of glyco-quantum dots (semiconductors) and magnetic nanoparticles which present<br />
interesting properties is comprised within the potential of this novel technology.<br />
The Glyconanotechnology described here has the potential to integrate all the current knowledge and applications on processes that<br />
involve both Nanomaterial Science and Glycobiology and to complement the current gene oriented Nanobiotechnology.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
149 Rheological properties of hematite/silicone oil suspensions under AC fields<br />
M. J. Espín, C. Galindo-González and A. V. Delgado<br />
Department of Applied Physics, University of Granada. Avda. de Fuentenueva s/n, 18071 Granada-Spain<br />
The ER effect of hematite/silicone oil suspensions has been studied in this paper. The electrical properties of the suspensions were first<br />
evaluated in order to determine the conductivity of the solid phase. The rheological behavior of the suspensions in steady state showed a<br />
large ER activity characterized by a dramatic change in the viscosity and the appearance of yield stress. This ER response has been<br />
studied as a function of the electric field strength and the concentration of solids. The results have been analyzed by means of the<br />
dependence of yield stress on this variable as well as considering the fundamental forces acting between the particles. A chain model<br />
has been shown to be a suitable theoretical approaching to describe the field induced structure of the suspensions.<br />
228 Proceso de recubrimiento de nanopartículas de TiO2<br />
T.Sierra, M. Villegas, A.C. Caballero, J.F. Fernández, A. Belda*, F. Lucas*<br />
Departamento de Electrocerámica. Instituto de Cerámica y Vidrio, C.S.I.C. 28049 Madrid<br />
*Fritta, S.L (Laboratorio de I+D). CV- 20 Km 8. 12293 Onda (Castellón)<br />
Los <strong>materiales</strong> basados en partículas de TiO2 son considerados de gran interés tecnológico debido a que poseen una estabilidad y<br />
resistencia química elevadas, así como bajos costes de producción. La modificación superficial de <strong>materiales</strong> electro<strong>cerámicos</strong> es un<br />
método de procesamiento adecuado el cual permite controlar la microestructura así como su sinterización. De esta forma se consiguen<br />
obtener recubrimientos funcionales sobre partículas cerámicas para diversos propósitos. En la actualidad existe un alto interés en el<br />
empleo de recubrimientos nanométricos de TiO2 sobre diferentes substratos, empleándose en numerosas aplicaciones como en<br />
catálisis, cosmética, pinturas, condensadores, etc. El objeto de este trabajo radica en el estudio y formación de recubrimientos<br />
homogéneos de nanopartículas de TiO2 sobre un substrato cerámico mediante el método de precipitación homogénea. Dicha<br />
precipitación fue llevada a cabo mediante la hidrólisis controlada de precursores de alcóxidos de titanio sobre un substrato cerámico<br />
previamente dispersado en solución acuosa. El espesor y la uniformidad del recubrimiento de TiO2 depende de las condiciones<br />
experimentales empleadas. Usando una alta concentración de alcóxido, se obtienen nanopartículas de TiO2 precipitadas de forma<br />
aislada, sin embargo el uso de urea en disolución acuosa como disolvente y bajas concentraciones de precursor permiten obtener<br />
recubrimientos homogéneos.<br />
Las muestras fueron caracterizadas mediante titración Potenciometrica y Conductimétrica, Espectroscopía de Infrarroja de<br />
Transformada de Fourier, Análisis Térmico Diferencial (ATD), Análisis Térmico Gravimétrico (ATG) y Microscopía Electrónica de<br />
Transmisión (MET).<br />
260 Materiales híbridos para procesos de reconocimiento molecular<br />
R. Casasús, a M. Comes, a B. García, a A. B. Descalzo, a G. Rodríguez, a A. Moreno, a F. Sancenón, a M. D. Marcos, a R. Martínez,* , a J. V.<br />
Ros, a J. Soto, a L. Villaescusa, a P. Amorós, b D. Beltrán, b C. Guillem, b J. Latorre b and K. Rurack. c<br />
a GDDS, Departamento de Química, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Camino de Vera s/n, E-46071 Valencia (Spain):<br />
b Institut de Ciència dels Materials de la Universitat de Valencia (ICMUV), P.O. Box 2085, E-46071 Valencia (Spain).<br />
c OE I.3, Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Richard-Willstätter-Strasse 11, D-12489 Berlin, Germany.<br />
El desarrollo y estudio de nuevos sensores químicos para el reconocimiento de cationes, aniones y especies neutras ha recibido un<br />
especial interés en el campo de la química supramolecular en los últimos años. Aunque el principal esfuerzo se centra en el diseño de<br />
nuevas especies químicas coordinantes capaces de interaccionar con el sustrato de interés de forma selectiva y específica, nuestro<br />
grupo trabaja en la investigación y desarrollo de nuevos <strong>materiales</strong> porosos silíceos utilizados como sistemas activos en este proceso de<br />
reconocimiento. Las características que ofrecen los sólidos del tipo MCM-41, como su elevada superficie específica, la facilidad relativa<br />
para la funcionalización, o distribución de poro homogénea,… hacen de éstos, unos <strong>materiales</strong> óptimos para su aplicación como<br />
sensores.<br />
Normalmente, un dispositivo sensor consta de dos partes: un centro de coordinación o reactivo y un grupo generador de señal (color o<br />
fluorescencia). El primero es el encargado de interaccionar con el analito o substrato, y el segundo transforma el proceso químico de<br />
coordinación en una señal cuantificable (por cambio o generación de color o por aumento o disminución de la fluorescencia). El anclaje<br />
de la especie orgánica en la matriz inorgánica nos proporciona un material híbrido orgánico-inorgánico con propiedades adicionales que<br />
van a aumentar el campo de aplicación de estos sistemas. Alguna de las ventajas que puede presentar el sistema híbrido frente al<br />
sensor molecular son, por ejemplo, su facilidad de manipulación, probable reutilización, polaridad controlable (posibilidad de modificar<br />
químicamente las paredes de los sólidos con grupos funcionales de polaridad variable), selectividad de tamaño y forma en el acceso al<br />
sistema de poros (elección del sólido poroso o anclaje de moléculas de diferente tamaño a la pared interna de los poros), aumento de la<br />
estabilidad de las unidades coordinante e indicadoras, posibilidad de su uso en un medio acuoso, homogeneidad en la distribución de<br />
las unidades sensoras a lo largo de la superficie de material poroso y una mayor sensibilidad (efecto de preconcentración como<br />
consecuencia del poder de adsorción de estos <strong>materiales</strong> en las inmediaciones del sensor).<br />
La matriz inorgánica UVM-7 basada en conglomerados de nano-partículas mesoporosas tipo MCM-41 (1100 m 2 g -1 de superficie<br />
específica y un tamaño de poro de 32 A) que proporcionan una porosidad textural adicional con tamaños de poros entre 20 y 70 nm,<br />
permite la movilidad del substrato a través del sistema de poros del sólido. El material silíceo poroso fue preparado de acuerdo con el<br />
61
62<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
método descrito en la bibliografía y este material es funcionalizado posteriormente con el dispositivo sensor elegido en función del<br />
sustrato que interesa detectar. En el caso de la detección de aniones por ejemplo, las unidades receptoras podrían ser aminas, amidas,<br />
ureas o tioureas. Además, la selectividad del material híbrido final podrá ser ajustada mediante la modificación de su superficie<br />
proporcionando un medio hidrófobo por ejemplo, al funcionalizar la superficie con cadenas alquílicas. Aquí, por tanto, la combinación de<br />
diferentes procesos de funcionalización (cohidrólisis, grafting post-<strong>síntesis</strong>) de la matriz sólida (mesoestructurada, mesoporosa extraída,<br />
mesoporosa calcinada o mesoporosa activada) nos ofrecen una amplia diversidad de comportamientos en el material sólido final.<br />
PELÍCULAS DELGADAS<br />
063 Análisis de películas delgadas sobre vidrios mediante descargas luminiscentes de radiofrecuencia–<br />
espectrometría de emisión óptica<br />
R. Pereiroa , N. Bordelb , B. Fernándeza , A. Menéndeza , A. Sanz-Medela a)Departamento de Química Física y Analítica, <strong>Universidad</strong> de Oviedo, C/ Julián Clavería, 8, 33006-Oviedo-España<br />
b) Departamento de Física, <strong>Universidad</strong> de Oviedo, C/ Calvo Sotelo, s/n, 33008-Oviedo-España<br />
Las descargas luminiscentes de radiofrecuencia (rf-GDs) acopladas a espectrometría de emisión óptica (OES) se consideran hoy en día<br />
una importante herramienta para el análisis directo de muestras sólidas, y son de gran utilidad para el control de calidad de <strong>materiales</strong>.<br />
Los vidrios constituyen un grupo de <strong>materiales</strong> de gran interés práctico que aún precisan del desarrollo de técnicas analíticas sencillas y<br />
rápidas que permitan la determinación de elementos traza y de multicapas de pequeño espesor. Las rf-GDs pueden ser de gran utilidad<br />
para este propósito. En el presente trabajo se ha investigado el potencial de la rf-GD-OES para el análisis del perfil de concentración en<br />
profundidad de vidrios con recubrimientos multicapa y se mostrarán varios ejemplos prácticos sobre las investigaciones realizadas, así<br />
como el método de cuantificación desarrollado para los mismos.<br />
192 Caracterización y análisis cuantitativo de perfiles de concentración en multicapas PVD<br />
R. Martínez (a) , R.J. Rodríguez (a) , J.A. García (a) , G.G. Fuentes (a) , B.Lerga (a) , M. Rico (a) , E. Elizalde (b) , P. Prieto (b)<br />
a)AIN, Centro de Ingeniería Avanzada de Superficies, C/ San Cosme y San Damián s/n 31191 Cordovilla-Pamplona, España<br />
b)Dpto. de Física Aplicada C-XII. <strong>Universidad</strong> Autónoma de Madrid Campus de Cantoblanco E-28049 Madrid, España<br />
Las nuevas tendencias en recubrimientos industriales por PVD apuntan hacia recubrimientos multicapas como una manera sencilla de<br />
conseguir prestaciones tribológicas, muy superiores a las capas convencionales. Este tipo de recubrimientos consiste en el apilamiento<br />
de varias capas con buenas propiedades tribológicas, pero contando cada capa individual con espesores que comprenden desde<br />
cientos de nanómetros hasta escasos 5-10 nm. Las propiedades de estos recubrimientos nanoestructurados dependen en gran medida<br />
de la modulación de espesor de cada capa individual.En este documento se presentan los resultados obtenidos de la caracterización de<br />
recubrimientos nanoestructurados TiN/CrN, con espesor total en torno a 2,5 m y diferente número de monocapas de TiN y CrN (23, 45<br />
y 107 capas totales). Además se exploran las posibilidades y ventajas que presenta la técnica de Espectroscopía de Emisión Óptica por<br />
Descarga Luminiscente (GD-OES), comparando los resultados obtenidos con los que pueden obtenerse por otras técnicas en términos<br />
de cuantificación, resolución en profundidad y rapidez de análisis. Los resultados obtenidos indican que GDOES es una técnica útil para<br />
resolver capas de estos espesores, que permiten obtener cuantificaciones similares a otras técnicas (AES, XPS), pero añadiendo una<br />
velocidad de análisis muy superior a las características de estas dos técnicas. Es interesante destacar que la resolución en profundidad<br />
presentada por los análisis GD-OES es comparable a la de AES y XPS. Este hecho se debe a que la energía de impacto asociada al<br />
proceso de sputtering en GDOES es bastante bajo, es decir, en torno a 100 e.V., lo que disminuye la mezcla atómica entre las capas<br />
individuales.<br />
139 Comparison of the coloration efficiency of electrochromic thin films based on WO3 and conducting<br />
polymers (PEDOT)<br />
J. García-Cañadas, R. Hass, J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte<br />
Dept. de Ciències Experimentals, Universitat Jaume I, E-12080 Castelló.<br />
This work presents the studies performed on the characterization of the electrochromic behavior of thin films (~100 nm thickness) based<br />
on inorganic (amorphous WO3) and organic [poly(3,4-ethylenedioxythiophene], PEDOT) compounds. WO3 films were prepared by<br />
means of the electron beam evaporation technique onto transparent ITO substrates and resulted highly dense amorphous materials.<br />
Polymeric films were electrodeposited also onto ITO following an electrochemical procedure. In both cases, color changes are produced<br />
by a doping process (insertion of Li+ cations [WO3] or ClO4¯ anions [PEDOT] upon suitable polarization in an electrochemical cell. Color<br />
efficiency, which is defined as the differential change in transmittance produced by a change in inserted charge, exhibits different<br />
behavior for comparable amount of inserted charge. Whilst inorganic films based on WO3 show a rather constant value , polymeric films<br />
present a maximum for low insertion levels and a decaying behavior as inserted charge increases. Great differences in the insertion<br />
thermodynamics are therefore expected between these two materials.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
075 In-depth profile analysis by glow discharge – time of fight mass spectrometry<br />
N. Bordel 1 , R. Pereiro 2 , J. Pisonero 1 , B. Fernández 2 , A. Menéndez 2 , A. Sanz-Medel 2<br />
1 Departamento de Física. <strong>Universidad</strong> de Oviedo. C/ Calvo Sotelo s/n, 33007 Oviedo.<br />
2 Departamento de Química Física y Analítica. <strong>Universidad</strong> de Oviedo. C/Julian Clavería, 33006 Oviedo.<br />
The suitability of a glow discharge time-of-flight mass spectrometer (GD-TOFMS) developed in our group for the direct analysis of coated<br />
samples was examined. The GD-TOFMS system powered with direct current was employed to analyse conducting coated samples and<br />
the qualitative and quantitative profiles were obtained. Also, by powering the equipment with radiofrequency, the system was used to<br />
analyse non-conducting materials (in particular glasses). The developed GD-TOFMS offers several important analytical features,<br />
including a good long-term stability, high mass resolving power, and good precision for isotope ratio measurements. Moreover, the high<br />
acquisition velocity of the complete mass spectrum of any sample by using the time of flight mass spectrometer offers a great advantage<br />
for the analyse of unknown samples.<br />
143 Preparción y caracterización de bicapas antireflectivas de ZnO/ZnS obtenidas por spray pirolisis<br />
M.C. Lópeza* , J.P. Espinosb , D. Leinena , F. Martina ,J.R. Ramos-Barradoa 3 Laboratorio de Materiales&Superficie (Unidad asociada al CSIC). Departamentos de Física Aplicada e Ingeniería Química.<br />
Facultad de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Málaga. E-29071 Málaga (Spain)<br />
b . Instituto de Ciencias de Materiales. CSIC. Isla de la Cartuja. Sevilla<br />
Mediante la técnica de Spray Pirólisis Químico, se han obtenido bicapas ZnO/ZnS para ser usadas como capas antireflexivas en células<br />
solares, utilizando como precursores tiourea y acetato de zinc dihidratado o dicloruro de zinc. Las propiedades ópticas, estructurales,<br />
morfológicas y de composición se han determinado para los distintos precursores de Zinc. Mediante XPS y desbastado por Ar + se ha<br />
analizado la variación en profundidad de la composición de las bicapas obteniéndose que en ningún caso hay contaminación de carbón<br />
u otras especies químicas que modifiquen el índice de refracción de la bicapa, aunque las intercaras obtenidas con dicloruro de zinc<br />
dihidratado son más abruptas.<br />
112 Silicon nitride and titanium nitride coatings on 316 stainless steel by atmospheric pressure CVD in a<br />
fluidized bed reactor (FBR-CVD)<br />
J.Perez-Mariano, S.Borros and C.Colominas<br />
Grup d’Enginyeria Molecular, Institut Químic de Sarrià (GEM-IQS)<br />
Via Augusta 390, 08017 Barcelona,Catalonia ( Spain)<br />
Silicon nitride and titanium nitride coatings have been deposited on 316 stainless steel by Atmospheric Pressure Chemical Vapor<br />
Deposition (AP-CVD) in a Fluidized Bed Reactor (FBR) from a reactive gas mixture of ammonia, hidrogen and SiCl4 or TiCl4,<br />
respectively. Argon was used in both cases to fluidize a bed of alumina particles contained in the reaction chamber. Scanning electronic<br />
microscopy, glow discharge optical emission spectroscopy, X-ray diffraction, infrarred spectroscopy and X-ray photoelectronic<br />
spectroscopy are used to investigate the morphology, chemical composition and structural properties of the films. The results indicate<br />
that silicon nitride coatings were amorphous, non-stoichiometric and electrically insulating. In the case of titanium nitride, smooth and<br />
gold-colored coatings were obtained. In both cases, the deposition rate was in the range of 1 m to 1.5 m per hour and it was observed<br />
the formation of a chromium nitride interlayer several microns thick under the coating. Present results show that AP-CVD in fluidized bed<br />
reactors is a promising cost-effective technique for the deposition of homogeneous sub-micron layered ceramic structures.<br />
122 Surface modification of polymers for tissue engineering aplications<br />
L. Francesch 1 , E. Garreta 1 , A. Paz 1 , M. Balcells 2 , R. Förch 3 , S. Borrós 1 *<br />
1 Laboratori de Ciència dels Materials-GEM IQS, Institut Químic de Sarrià (IQS)<br />
2 Harvard University-Massachusetts Institute of Technology, Biomedical Engineering Department, Cambridge, USA<br />
3 Max Planck Institut für Polymer Forschung, Mainz, Germany<br />
A new monomer has been synthesized, a pentafluorophenyl acrylate, that has been polymerised by Plasma Enhanced Chemical Vapor<br />
Deposition by soft ionization techniques. The polymer leaves labile groups on the surface, which facilitate a fast reaction with biotin and<br />
streptavindin to attach biotinylated molecules in an easy way. Other monomers, such as acrylic acid and allylic alcohol, have also been<br />
polymerised by plasma, leading to a surface with functional character that would result into a versatile platform for further linkage of<br />
biotinylated biomolecules to promote cell attachment.<br />
63
64<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
009 Silicio híbrido dopado preparado por PECVD<br />
L. Urbina, J. Cárabe y JJ. Gandía<br />
Avda. Complutense nº 22, CIEMAT, 28040 MADRID<br />
El desarrollo de semiconductores en lámina delgada para aplicaciones fotovoltaicas es un campo de elevado interés por su potencial de<br />
reducción de costes. La enorme versatilidad de la tecnología de silicio en lámina delgada permite controlar las propiedades del material<br />
para obtener tanto absorbentes como emisores de células solares. La línea de investigación del CIEMAT en dispositivos de silicio<br />
aborda, entre otros, el desarrollo de una forma de silicio depositado llamada silicio híbrido y su aplicación tanto a células de heterounión<br />
como a células p-i-n de silicio en lámina delgada. La combinación de una baja energía de activación de la conductividad en estados<br />
extendidos (por debajo de 0.1 eV) y de un gap elevado (del orden de 2 eV o más), hacen del silicio híbrido un material ideal como<br />
emisor n o p de cualquiera de estos dos tipos de dispositivos fotovoltaicos. El propósito del presente trabajo es clarificar cuáles son los<br />
parámetros clave en el depósito de láminas de h-Si:H por medio de PECVD convencional, de modo que sea fácil reproducir en un<br />
reactor un silicio híbrido desarrollado en otra máquina.<br />
072 Preparación de láminas ultrafinas por métodos químicos de depósito de disoluciones con composiciones<br />
basadas en el titanato de plomo<br />
J. Ricote, M.L. Calzada<br />
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. CSIC. 28049 Madrid.<br />
Uno de los principales retos que presenta la adaptación a la escala nanométrica de los dispositivos electromecánicos es la elección de<br />
un elemento transductor adecuado. En estas escalas de tamaño tanto la transducción electrostática como por métodos ópticos<br />
presentan graves dificultades, mientras que la transducción piezoeléctrica escala bien en las dimensiones nanométricas y es<br />
potencialmente utilizable en los nuevos sistemas nanoelectromecánicos (NEMS, del inglés Nanoelectromechanical Systems). Para ello<br />
se necesitan optimizar los métodos de preparación de láminas piezoeléctricas ultrafinas (espesores inferiores a 100 nm) que se puedan<br />
integrar en dichos dispositivos.<br />
Los métodos químicos de depósito de disoluciones (CSD, del inglés Chemical Solution Deposition) presentan claras ventajas en la<br />
preparación de láminas delgadas, tales como el control estequiométrico y microestructural, siendo posible la preparación de láminas<br />
extensas de calidad con espesores de hasta 13 nm [1]. Sin embargo, la formación de "islas" tras la cristalización de la lámina observada<br />
en estos sistemas [2] limita la continuidad del recubrimiento. En este trabajo abordamos la tarea de preparar láminas ultrafinas de<br />
titanatos de plomo con diferentes espesores por medio del control de las propiedades reológicas de las disoluciones precursoras, con el<br />
fin de determinar las condiciones óptimas para producir láminas continuas de los menores espesores posibles. El control del espesor se<br />
hace por medio de reflectividad de rayos X y las propiedades piezoeléctricas de las láminas se determinan con un microscopio de<br />
fuerzas usando el denominado modo de piezorespuesta [3].<br />
211 Caracterización óptica de películas de silicio de espesor controlado e índice refracción contrastado<br />
J.Pérez Sellés, V. Cabrera, P. Velásquez b , C.R. Mateo a y R. Mallavia a<br />
a) Instituto de Biología Molecular y Celular, <strong>Universidad</strong> Miguel Hernández, 03202Elche, Spain<br />
b) Departamento de Materiales, <strong>Universidad</strong> Miguel Hernández, 03202 Elche, Spain<br />
Se ha caracterizado dos tipos de <strong>materiales</strong> obtenidos a partir de la hidrólisis de ortosilicato de tetraetilo (TEOS) y se ha obtenido<br />
películas delgadas de espesor controlado. Para ello, se ha construido y puesto a punto un multidepositador por inmersión. Se ha<br />
encontrado que el grosor de la película depende de la velocidad de retirada y de la viscosidad del material como predice la teoría de<br />
Landau. Además, es posible obtener películas de índice de refracción contrastado modificando las condiciones experimentales<br />
basificando antes de la deposición.<br />
219 Fabricación de grandes áreas de membranas de óxido anódico de aluminio con porosidad ordenada para<br />
implementación en VOI<br />
Emilio Rayón, Ester Pastor, Carlos Ferrer, Vitali Parkhutik<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y Materiales, <strong>Universidad</strong> Politecnica de Valencia, Cami de Vera, s/n 46022 Valencia<br />
Desde que Masuda propusiera el método de fabricación de membranas de óxido anódico de aluminio con porosidad ordenada,<br />
mediante la anodización de aluminio puro bajo condiciones especiales, existe un interés creciente sobre este material y sus<br />
aplicaciones, como en cristales fotónicos, biofiltros, nanotubos, almacenamiento magnético, células solares, filtros, etc. En este trabajo,<br />
nuestro grupo ha fabricado membranas de 7cm 2 de óxido anódico, que posteriormente se implementarán en dispositivos de ventanas<br />
ópticas inteligentes como nueva aplicación de este material.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
117 Interfacial pattern of misfit dislocation interacting with both iterfaces of a thin multilayers crystal<br />
By OUTTAS Toufik<br />
Mechanical Engineering Departement, Faculty of Engineering Sciences, University of Batna.<br />
Rue Chahid Boukhlouf Med ElHadi, CP 05000- Batna - Algeria<br />
The elastic field, of a thin multilayers crystal with parallel faces when one of the interfaces between three layers anisotropic crystal<br />
components is parallel and is composed of a biperiodic pattern of defects is numerically computed , using a double Fourier series<br />
method, an explicit formulation of each harmonic term of series is derived that depends explicitly on the anisotropic elasticity coefficients<br />
and thickness of each crystal. Application is made to the particular case of intrinsic dislocation meshes using a GaAs/InAs/(111)GaAs<br />
related system by a regular array of misfit dislocations at the interface x2=0 , cf.[1] and [2], to determine stress distribution near the core<br />
or triple node of dislocation cell.<br />
166 Preparación de láminas delgadas de sulfuros metálicos para aplicaciones termoeléctricas<br />
A.Pascual, P. Díaz-Chao, J.R. Ares, I.J. Ferrer, C. Sánchez<br />
Dpto. de Física de Materiales, C-IV, <strong>Universidad</strong> Autónoma de Madrid, Cantoblanco, 24049- Madrid.<br />
El objetivo final del trabajo que se presenta es la obtención de películas delgadas de sulfuros metálicos con propiedades<br />
termoeléctricas. Dichas películas se han depositado a partir de la sulfuración, en atmósfera controlada de azufre, de películas metálicas<br />
evaporadas térmicamente sobre substratos de vidrio. Los metales que se han utilizado son Ni, Co, Fe, y Pd, obteniéndose los<br />
correspondientes sulfuros (NiS2, CoS2, FeS2 y PdS). La identificación de las películas se realiza mediante Análisis de Energías<br />
Dispersivas (EDS) y por Difracción de rayos X de las mismas (DRX), de este modo se conoce su composición química y su estructura<br />
cristalina. La caracterización termoeléctrica se realiza a través de la medida del coeficiente termoeléctrico (S) y la conductividad de la<br />
muestra (σ), a partir de los cuales se obtiene el factor de potencia termoeléctrico, S 2 σ. Este factor nos da una idea sobre la capacidad<br />
termoeléctrica de un material. Los resultados obtenidos muestran que las películas de CoS2 y PdS tienen un factor de potencia del<br />
mismo orden de magnitud que algunos <strong>materiales</strong> propuestos para ser utilizados en aplicaciones termoeléctricas (1). Sin embargo, las<br />
películas de FeS2 y NiS2 muestran valores mucho más bajos (dos y tres órdenes de magnitud, respectivamente). Por último, se<br />
mostrarán los resultados obtenidos mediante el dopaje de las películas con otro metal (Ti, Co,..). En concreto, las películas de FeS2<br />
dopadas con Titanio muestran valores del factor de potencia termoeléctrico 70 veces mayores que las muestras sin dopar.<br />
SEMICONDUCTORES Y NANOMATERIALES FUNCIONALES<br />
125 Local structure of ion-assisted deposited GaN films studied by transmission X-ray absorption fine structure<br />
M.J. Arizaa , A. Koob , H.J. Trodahlb , D.J. Jonesc , J. Rozièrec a) Grupo de Física de Fluidos Complejos, Departamento de Física Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Almería, 04120 Almería, Spain<br />
b) School of Chemical and Physical Sciences, Victoria University of Wellington, P.O. Box 600, Wellington, New Zealand<br />
c) Laboratoire des Agrégats Moléculaires et Matériaux Inorganiques UMR CNRS 5072, Université Montpellier II, Place Eugène<br />
Bataillon, F-34095 Montpellier Cédex 5, France<br />
Recently, amorphous and nanocrystalline GaN thin films have been prepared by ion-assisted deposition in the research group of Victoria<br />
University of Wellington. In this work, we study three GaN films on a Mylar substrate by X-ray absorption fine structure (XAFS) at Ga Kedge<br />
recorded in the transmission experimental mode. A reference polycrystalline GaN sample with wurtzite structure is also studied.<br />
The first and second shells of neighbouring atoms are clearly identified in the modulus of the pseudo radial distribution function. The<br />
former consists of four nitrogen atoms at approximately 1.93 Å and the latter of twelve gallium atoms at 3.18 Å. The intensity of the<br />
second shell peak increases as the film is thicker, which indicates a narrower distribution of Ga-Ga interatomic distances. Thicker GaN<br />
films are then more locally ordered. Structural parameters are compared with those obtained from total electron yield XAFS of GaN films<br />
on silicon substrates.<br />
183 Luminescence and EBIC study of defects in ceramic tin oxide<br />
D. Maestre, A.Cremades and J. Piqueras<br />
Departamento de Física de Materiales, Facultad de Ciencias Físicas, <strong>Universidad</strong> Complutense de Madrid, 28040 Madrid, España.<br />
Mechanical ball milling has been used to produce nanocrystalline structures in SnO2 and to investigate the influence of the presence of<br />
nanocrystals on the Cathodoluminescence (CL) emission, morphology, structure and electrical properties of the samples. An abrupt<br />
change from nanocrystalline to microcrystalline structured samples is observed to take place for sintering temperatures between 1200<br />
ºC and 1300 ºC in air and argon atmospheres. For higher temperatures up to 1500 ºC, crystals, micro-, nanotubes and microbelts of<br />
SnO2 are obtained. This change is accompanied by a partial quenching of the CL in the blue and in the orange-red range as well as by<br />
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66<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
an increase in the resistivity of the films and changes in the film texture in absence of phase transformations. In order to explain the<br />
correlation of these changes with the defect structure of the films a deeper analysis of the role of the oxygen vacancies, which are the<br />
native donors of the oxide, annealing in oxygen atmosphere has been also carried out. Remote Electron Beam Induced Current (REBIC)<br />
measurements are used to characterize the formation of a potential barrier at the grain boundaries of oxygen treated samples.<br />
142 Preparación y caracterización de Diodos Schottky de n-GaAS(100)/Bi obtenidos por electrodeposición<br />
E.A. Dalchiele a , L. Martinez b , D. Leinen b , F. Martín b , Mª C. López b y J.R. Ramos-Barrado b<br />
a) Instituto de Física. Facultad de Ingeniería, Herrera y Resing 565, CC 30, 11000 Montevideo, Uruguay<br />
b) Laboratorio de Materiales y Superficie (Unidad Asociada al CSIC). Departamentos de Física Aplicada e Ingeniería Química. Facultad<br />
de Ciencias. <strong>Universidad</strong> de Málaga. E2091 Málaga (España).<br />
Se han caracterizado diodos Schottky n-GaAs(100)/Bi, obtenidos por electrodeposición, por CV y espectroscopia de admitancias. La<br />
capa de Bi se ha estudiado por XRD, presentando estructura romboédrica sin orientación preferente y con tamaño medio de cristalitos<br />
de 650 Å. La unión, estudiada entre 90K y 200K, presenta un comportamiento típico de Schottky con una altura de barrera de 0.85 eV a<br />
173 K y una densidad de portadores tipo n de 3.8x10 16 cm -3 . La sección eficaz de captura de las trampas, proporcionales a T -2 con una<br />
energía de activación de 33 meV, y la densidad de estado en la interface son determinada por espectroscopia de admitancia. Es posible<br />
un pinning del nivel de Fermi aproximadamente a la mitad del band gap.<br />
224 Caracterización óptica de láminas delgadas de ZnO elaboradas mediante deposición por láser pulsado<br />
B. María , M. A. Hernàndeza , M. Mollara , J.A. Sansb , A. Segurab a) Departament de Física Aplicada. Universitat Politècnica de València. Camí de Vera s/n, 46022-València<br />
b) Institut de Ciència de Materials-Dep. Física Aplicada. Universitat de València. 46100-Burjassot, València<br />
El semiconductor óxido de zinc (ZnO) es un material versátil que está atrayendo cada vez más atención debido a sus propiedades<br />
catalíticas, ópticas y eléctricas. Las características del substrato utilizado para la elaboración de diferentes dispositivos: células solares,<br />
láminas transparentes de protección al ultravioleta, sensores químicos y varistores y en la previsible utilización en el futuro como diodos<br />
emisores de luz y diodos láser en la zona del ultravioleta, son determinantes en el posterior rendimiento del mismo. En el presente<br />
trabajo se analizan las características de láminas delgadas, de aproximadamente 150 nm de espesor, obtenidas mediante la técnica de<br />
ablación láser pulsado (PLD) sobre diferentes tipos de substratos (mica, fluorita y zafiro). Para dicho análisis se han utilizado técnicas de<br />
espectroscopia óptica de absorción, fotoluminiscencia y microscopía de fuerza atómica.<br />
056 Electrical Characteristics of ZnO nanobelt based varistors for Medium Voltage Arresters<br />
B. G. Rolón*, F. Ireta.<br />
Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica de la <strong>Universidad</strong> de Guanajuato<br />
Ave. Tampico 912 Col. Bellavista C.P 36730. Salamanca Guanajuato, México<br />
The ZnO varistors showing highly non-Ohmic current (I)- voltage (V) characteristics are proven to have excellent properties in the field of<br />
surge protection against transient voltage. This work presents the results of the electrical characteristics of varistors made with a<br />
technique that allows to get ZnO nanobelts the single crystalline structurally controlled. The micro-structural characteristics were<br />
analysed across the volume of the varistor blocks in order to evaluate their micro-structural homogeneity and electrical properties.<br />
052 Caracterización estructural y óptica de pozos cuánticos de GaInNAs/GaAs(001)<br />
M. Herreraa , D. Gonzáleza and R. Garcíaa , M.Hopkinsonb , P.Navarettib , M. Gutiérrezb and H.Y.Liub (a)Departamento de Ciencia de los Materiales e I.M. y Q.I., <strong>Universidad</strong> de Cádiz,<br />
Apartado 40, 11510 Puerto Real, Cádiz, Spain.<br />
(b)Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Sheffield,<br />
Mapping Street, Sheffield S1 3JD, United Kingdom<br />
Este trabajo se enfoca al estudio de las propiedades estructurales y ópticas de pozos cuánticos de GaInNAs/GaAs(001) con contenidos<br />
de In y de N en el rango 0.20-0.35 y 0.013-0.023, respectivamente, mediante Microscopía Electrónica de Transmisión y<br />
Fotoluminiscencia. Se ha observado un cambio en la morfología de los pozos al aumentar el contenido de In de 20 a 25%, pasando de<br />
planos a ondulados. Este cambio de morfología viene acompañado de la formación de lazos de dislocación de Frank extrínsecos, cuyo<br />
origen podría estar en una acumulación local de tensiones. El espectro de PL ha mostrado intensos picos de emisión para ambas<br />
muestras (con y sin lazos de dislocación), por lo que la aparición de estos defectos parece no afectar a las propiedades ópticas de<br />
sistema. Al aumentar el contenido de In hasta 35%, se ha observado la aparición de dislocaciones de propagación, cuya formación<br />
podría ser debida al desfallamiento de los lazos de dislocación, por reacción con dos parciales de Shockley.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
051 Fluctuaciones de composición en pozos cuánticos de GaInNAs/GaAs<br />
M. Herrera a , D. González a and R. García a , M.Hopkinson b , P.Navaretti b , M. Gutiérrez b and H.Y.Liu b<br />
a)Departamento de Ciencia de los Materiales e I.M. y Q.I., <strong>Universidad</strong> de Cádiz, Apartado 40, 11510 Puerto Real, Cádiz, Spain.<br />
b)Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Sheffield, Mapping Street, Sheffield S1 3JD, United Kingdom<br />
En el presente trabajo se han estudiado mediante Microscopía Electrónica de Transmisión y Fotoluminiscencia estructuras de pozos<br />
cuánticos de GaInNAs/GaAs(001) crecidas por MBE a distintas temperaturas en el rango 360ºC-460ºC. Se han observado contrastes de<br />
deformación periódicos con la reflexión 220BF, los cuales se hacen más intensos al aumentar la temperatura de crecimiento. Estos<br />
contrastes se han asociado a fluctuaciones de composición, por tanto se ha encontrado un aumento en la separación de fase de esta<br />
aleación con la temperatura. Los resultados de fotoluminiscencia mostraron un paulatino ensanchamiento del pico de emisión al pasar<br />
de 360ºC a 460ºC. Esto ha sido correlacionado con el aumento en magnitud de la separación de fase, de modo que esta fluctuación de<br />
composición podría degradar las propiedades ópticas de este sistema.<br />
MATERIALES EN EL MERCADO.INNOVACIÓN<br />
017 Diseño de una torre de 44 m de altura con <strong>materiales</strong> pultrusionados para la UPV<br />
J. Rovira, S. Ivorra<br />
Departamento de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
En este documento se describe la geometría, el proceso de diseño y análisis de una estructura singular construida con <strong>materiales</strong><br />
compuestos desarrollada en el Departamento de Mecánica de los Medios Continuos y teoría de Estructuras de la <strong>Universidad</strong><br />
Politécnica de Valencia. La singularidad de esta estructura reside en sus dimensiones y en el material del cual está construida:<br />
perfiles pultrusionados a base de vinilester reforzado de fibra de vidrio y elementos construidos a partir de estratificación tradicional<br />
FRP (Fiber reinforced polymer). Todas las uniones se han realizado atornilladas con tornillos diseñados al efecto de fibro - resinas de<br />
alta resistencia y homogeneidad. Dadas las especiales características del material ha sido necesario desarrollar un proceso de<br />
investigación basado en un programa de modelos numéricos calibrados a través ensayos de laboratorio a fin de caracterizar el<br />
comportamiento estructural del material. La estructura final tiene como objetivo prioritario el de balizar la situación y el acceso a la<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica, siendo su base circular de 8.5 m de diámetro y su coronación también circular con 0.16 m de diámetro<br />
exterior.<br />
001 Herramientas para el diseño de aceros de automoción que conjuguen alta resistencia y elevada tenacidad<br />
A.Martínez, R. Elvira, J. Molinero, C. Bertrand.<br />
Sidenor I+D, S.A. Barrio Ugarte s/n Apartado 152, 48970-BASAURI (Vizcaya) España<br />
La Mecánica de la Fractura es una disciplina especialmente aplicada a estructuras de grandes dimensiones y piezas de difícil<br />
sustitución, que permite conocer el nivel de defectos en forma de grietas admisible en un material para unas solicitaciones conocidas.<br />
Esta herramienta no es empleada habitualmente en automoción por razones de diversa índole; de tipo operativo, ya que debido a la<br />
tenacidad de los <strong>materiales</strong> utilizados el tamaño de probeta requerido resulta excesivamente grande en proporción con el tamaño de<br />
pieza final, de tipo funcional ya que son piezas cuya sustitución no resulta excesivamente complicada, o de control por la dificultad que<br />
conlleva determinar en piezas de difícil acceso la presencia de una grieta de tamaño crítico. Sin embargo, dado que establece la energía<br />
necesaria para la propagación de la grieta, puede ser extremadamente útil para discernir la respuesta a fatiga de distintos <strong>materiales</strong>, en<br />
tanto que la mayor parte de la vida a fatiga se emplea en la nucleación y propagación de microgrietas.<br />
En el presente trabajo se muestra la influencia que tienen diferentes microestructuras, tratamientos térmicos y limpieza inclusionaria<br />
sobre la tenacidad a fractura de los aceros, así como las diferencias que presenta este método sobre otros métodos tradicionales de<br />
caracterización, en particular, las medidas de tenacidad por resistencia al impacto. Para ello se han seleccionado aceros al carbono y<br />
aleados, habitualmente empleados en aplicaciones industriales, con diferentes adiciones para mejora de su respuesta al mecanizado<br />
(tradicionalmente estas adiciones fragilizan el acero) y con diferentes tratamientos térmicos para conferirles similares niveles de<br />
resistencia mecánica, pero distinta estructura metalúrgica, con objeto de analizar el efecto de estas variables sobre la resistencia a la<br />
propagación de la grieta mediante análisis CTOD (Crack Tip Opening Displacement).<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
060 Moldes Inteligentes: Monitorización de la solidificación en procesos de fundición de metales<br />
I. Hurtadoa , A. Landaa , I. Letea , Z. Azpilgaina , J.M. Zabaleguia , I. Landab a) Mondragon Unibertsitatea, Goi Eskola Politeknikoa, Loramendi 4, 20500 Mondragón<br />
b) Fagor Ederlan S. Coop., Depto. I+D, Gastañaduy 42, 20540 Eskoriatza.<br />
El concepto de Proceso Inteligente consiste en el control automatizado en tiempo real de un proceso basándose en modelos<br />
matemáticos y en la monitorización directa de las características microestructurales del material transformado. La corrección del proceso<br />
se efectúa sobre el mismo ciclo o componente que se está monitorizando.<br />
Los procesos de fundición pueden ser relativamente lentos (gravedad, baja presión, ...) por lo que son un buen candidato<br />
para poner a punto la técnica de control inteligente. La integración de un sistema de monitorizado permanente junto con un<br />
bucle cerrado de control serían un salto cualitativo respecto a métodos tradicionales indirectos basados en termopares y<br />
sensores de presión.<br />
A corto plazo, la monitorización puede proporcionar valores reales con los que alimentar sistemas de simulación que llevan a decisiones<br />
sobre el diseño de moldes, sistemas de control del enfriamiento y variables de producción.<br />
En el presente trabajo se presenta la técnica de monitorización directa del proceso de solidificación mediante ultrasonidos. Los primeros<br />
resultados se han obtenido sobre una aleación de aluminio con características tixotrópicas para ver la dependencia de la señal respecto<br />
a la microestructura en estado sólido. Así mismo, se ha puesto a punto un sistema de solidificación unidireccional en el que monitorizar<br />
de forma controlada la posición y velocidad de la interfase sólido-líquido. En el aspecto técnico, se está utilizando un piezoeléctrico<br />
trabajando a 5 MHz y una guía de ondas refrigerada para evitar los rebotes en el molde. Se pretende comenzar con un análisis “off line”,<br />
relacionando las señales de ultrasonidos con la microestructura del material y con simulaciones termodinámicas y de llenado y<br />
solidificación de moldes. En una segunda etapa se pasará a analizar un proceso más realista con la práctica industrial, incluyéndose el<br />
análisis “on line” de las señales.<br />
Este trabajo se encuadra en la actividad del Proyecto Estratégico ACTIMAT, en el que participan Centros de Investigación, Empresas y<br />
<strong>Universidad</strong>es del País Vasco, y cuyo objetivo general es la capacitación en Materiales y Procesos Inteligentes.<br />
013 Ventajas e inconvenientes de la aplicación del thixoforming al conformado de aceros<br />
Z. Idoyaga, R. Elvira, J.M. Llanos, C. Bertrand.<br />
SIDENOR I+D S.A., Bº Ugarte s/n, 4.970 –Basauri(Bizkaia)<br />
El thixoforming tiene ventajas relativas frente a otros procesos convencionales de conformado como la forja o el moldeo. La variación de<br />
la viscosidad con la velocidad de deformación que presentan algunas aleaciones a temperaturas en que coexisten fases líquidas y<br />
sólidas, permite manipularlas como sólidos en ausencia de deformación y hacerlas fluir fácilmente hacia el interior de un molde para<br />
obtener la forma deseada, bajo un esfuerzo realizado. De este modo, pueden conseguirse geometrías más complicadas que en forja y,<br />
respecto a la fundición, ahorra energía y material y mejora calidad y propiedades mecánicas.<br />
Aunque este proceso es empleado actualmente con éxito, en el conformado de <strong>materiales</strong> de bajo punto de fusión (aleaciones de<br />
aluminio, magnesio, etc.), sin embargo, las superiores temperaturas de proceso (~1300ºC) dificultan su aplicación en aceros. Con objeto<br />
de desarrollar aceros thixoconformables y explorar nuevos métodos alternativos de conformado, Sidenor ha liderado un proyecto con<br />
financiación de la Unión Europea en colaboración con diversos socios europeos (Bosch, COPEM, Ovako, Böhler, Epirus, RWTH, CSM,<br />
MEFOS), en el que se han determinado las limitaciones operativas de esta tecnología, las calidades a que podría aplicarse y sus<br />
posibilidades de empleo industrial<br />
En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos en el thixoconformado de aceros convencionales de baja, media y alta<br />
aleación en cuanto a propiedades del producto final y ventana de proceso, comprobándose, finalmente, que el límite inferior de C para<br />
obtener una microestructura adecuada para el proceso de thixoforming es de 1%, de mientras que el resto de los elementos aleantes<br />
probados (Mn, Si, Cr, Ni, Mo) no tienen ninguna influencia significativa comparados con el carbono.<br />
156 Comportamiento de <strong>materiales</strong> derivados de breas de alquitrán de hulla en baterías de ion-Li<br />
A. Concheso, C. Blanco, R. Santamaría, M. Granda, R. Menéndez, R. Alcántara#, P. Lavela#, J.L. Tirado#<br />
Instituto Nacional del Carbón (CSIC), Apdo. 73, 33080-Oviedo (Spain)<br />
# Laboratorio de Química Inorgánica, <strong>Universidad</strong> de Córdoba,Edificio C-3, Campus de Rabanales, 14071 Córdoba, Spain<br />
En este trabajo se emplea como materia prima una brea de alquitrán de hulla, que se modifica por tratamiento térmico a 430 ºC durante<br />
4 horas, sometiéndola posteriormente a una separación de fases por filtración en caliente. Las dos fases así obtenidas se estabilizaron<br />
oxidativamente para preservar su estructura microcristalina durante la carbonización, que se realizó a temperaturas comprendidas entre<br />
700 y 2500 ºC. Los <strong>materiales</strong> obtenidos se caracterizaron mediante microscopia óptica, análisis elemental, difracción de rayos X y<br />
microscopía electrónica de barrido. El comportamiento electroquímico se estudió mediante ciclados potenciostáticos y espectroscopía<br />
electroquímica de impedancia.
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
201 Morteros de cemento para el apantallamiento de radiación electromagnética<br />
M. Garcíaa , D. Rodrígueza , C. Suestab , M. J. Lópezb a)Instituto de Tecnología Eléctrica (ITE). Avda. Juan de la Cierva 24, Parque Tecnológico de Valencia. Paterna (España).<br />
b) Instituto Tecnológico de la Construcción (AIDICO). Avda. Benjamin Franklin 17.Parque Tecnológico de Valencia. Paterna (España).<br />
Fibra de carbono molida, grafito y un residuo industrial a base de óxidos de hierro han sido empleados como adiciones en morteros de<br />
cemento y arena modificados reológicamente y de relación agua/cemento = 0,38. La efectividad de apantallamiento de estos <strong>materiales</strong><br />
se ha medido entre 400MHz y 3GHz en piezas planas en un entorno abierto no controlado y se ha comparado con un mortero control<br />
que no contiene ninguna adición. Además, se ha caracterizado la resistencia mecánica de los <strong>materiales</strong> desarrollados para determinar<br />
el efecto de las adiciones empleadas. Las mayores efectividades de apantallamiento obtenidas en polarización horizontal corresponden<br />
a las muestras que contienen grafito, oscilando entre los 10dB y los 28dB aproximadamente, dependiendo de la composición y la<br />
frecuencia de medida. Además, se ha realizado una simulación en un edificio de viviendas considerando que la fachada lleva un<br />
revestimiento exterior con adición de grafito de 1,5 cm de espesor, calculándose una efectividad de apantallamiento promedio en el<br />
interior de dicho edificio de 5,2dB.<br />
157 Materiales de carbono obtenidos a partir de breas de mesofase para su uso en electrodos de<br />
supercondensadores<br />
V. Ruiz, A. Díez, E. Mora, R. Santamaría, C. Blanco, M. Granda, R. Menéndez<br />
Instituto Nacional del Carbón (CSIC), Apdo. 73, 33080-Oviedo (Spain)<br />
En este trabajo, se estudia la activación de una brea de mesofase en distintas condiciones para obtener <strong>materiales</strong> de carbono porosos<br />
adecuados para su uso como material activo de electrodo en supercondensadores. Las propiedades texturales de estos <strong>materiales</strong><br />
(áreas superficiales y volúmenes de poros) se midieron a través de calorimetría de inmersión e isotermas de adsorción en N2 y CO2,<br />
determinando la influencia que tienen las condiciones de activación en la textura porosa del material. Además, se estudia la influencia<br />
de la textura porosa en el comportamiento electroquímico del material, en especial, en su capacidad específica.<br />
SIMULACIÓN Y MODELOS<br />
086 Análisis crítico de la fiabilidad de los códigos estático implícito y dinámico explícito para la simulación por<br />
FEM de procesos de hidroconformado de tubo<br />
L. Galdos a , C. García a , J. A. Esnaola a , A. Aginagalde a<br />
a)Departamento de Fabricación, Mondragon Goi Eskola Politeknikoa, Loramendi 4, 20500-Mondragón-España<br />
El lanzamiento y puesta a punto de nuevos procesos de hidroconformado es costoso debido al tiempo de diseño del nuevo útil, al gran<br />
número de variables de entrada a controlar y al poco conocimiento de la tecnología.<br />
La simulación numérica es una herramienta válida para la disminución de costes y tiempo en esta fase de definición de proceso. No<br />
obstante, los resultados de una simulación dependen en gran medida de los modelos de cálculo y de comportamiento de material<br />
elegidos.<br />
El objeto del presente artículo es presentar los principales resultados encontrados en el análisis del grado de fiabilidad de los códigos<br />
estático implícito y dinámico explícito de cara a modelizar los procesos de hidroconformado de tubo. Para ello se han comparado los<br />
resultados experimentales obtenidos en el hidroconformado de piezas con los predichos por la simulación.<br />
049 Simulación computarizada de un molino compacto de laminación en caliente<br />
M. P. Guerrero-Mata a , P. C. Zambrano b y R. Colás a<br />
a Doctorado en Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, <strong>Universidad</strong> Autónoma de Nuevo León. A.P. 149-<br />
F, 66451 San Nicolás de los Garza, N. L., México.<br />
b División de Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, <strong>Universidad</strong> Autónoma de Nuevo León,<br />
A.P. 149-F, 66451 San Nicolás de los Garza, N. L., México.<br />
Durante el laminado en caliente, como en cualquier proceso conducido a temperaturas arriba de la mitad de la temperatura de fusión de<br />
las aleaciones, ocurren distintos mecanismos de restauración dinámica. El endurecimiento por deformación del material y el<br />
reblandecimiento ya sea por la eliminación o organización de defectos puntuales y lineales (recuperación), o por el cambio de toda la<br />
microestructura por recristalización, cuando la temperatura, deformación y tiempo son lo suficientemente altos. La estructura producida<br />
por el laminado en caliente no es estable, y puede recristalizar de manera estática en el tiempo disponible entre pasos. Por otra parte,<br />
los granos podrán crecer una vez que el fenómeno se ha completado.El mecanismo descrito afecta la forma en que la microestructura<br />
cambia, alterando la resistencia del material. Prácticas modernas del laminado requieren y confían en la predicción de esta resistencia<br />
utilizando las fuerzas de separación para controlar el espesor y forma de la tira. Modelos matemáticos son usados para predecir la<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
evolución térmica y microestructural que tiene lugar durante el laminado , y con esta información, se puede predecir la resistencia del<br />
material.El objetivo de este trabajo es presentar los resultados obtenidos al modelar el comportamiento de la cinta de acero de bajo<br />
carbono procesada en un laminador compacto industrial. Pruebas especiales fueron conducidas para obtener los datos necesarios para<br />
calibrar y validar los resultados de la simulación computarizada.<br />
043 Aplicación a <strong>materiales</strong> compuestos del análisis de sensibilidad en el problema térmico mediante el<br />
enfoque discreto analítico en elementos finitos<br />
A.Vercher; J.J. Ródenas; A. Pedrosa; J. Carballeira<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales,<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Camino de Vera, s/n, 46022- Valencia<br />
El análisis de sensibilidades permite evaluar la variación de la respuesta del problema con respecto a parámetros del modelo. Desde<br />
este tipo de análisis se pueden abordar problemas como la estimación de parámetros, optimización o diseño. En el campo de los<br />
<strong>materiales</strong> compuestos, esta herramienta puede ofrecer importantes ventajas de análisis y diseño.<br />
Para el desarrollo de las ecuaciones de cálculo de sensibilidades se utilizan básicamente dos enfoques diferentes, el enfoque discreto y<br />
el continuo. El principal objetivo de este artículo es presentar el desarrollo de las ecuaciones de cálculo de sensibilidades mediante el<br />
método de los elementos finitos en el problema térmico mediante el enfoque discreto analítico aplicado a <strong>materiales</strong> compuestos. La<br />
metodología de cálculo de sensibilidades basada en este enfoque consiste en derivar analíticamente la ecuación de comportamiento del<br />
problema discretizada con respecto a la variable de interés.Las ecuaciones de cálculo de sensibilidades han sido implementadas para<br />
ejemplos de <strong>materiales</strong> compuestos con comportamiento ortótropo 2-D, ofreciéndose ejemplos de aplicación donde se analizan las<br />
influencias de las variables que caracterizan este tipo de <strong>materiales</strong>.Los resultados numéricos predicen el comportamiento del campo de<br />
temperaturas en el dominio ante variaciones en los parámetros considerados como variables. Así mismo, se plantea y resuelve el<br />
problema de conducción de calor inverso sobre ejemplos de <strong>materiales</strong> compuestos reforzados con fibra unidireccional. En este caso, se<br />
estima la conductividad térmica del compuesto en ambas direcciones a partir de una serie de puntos del dominio donde la temperatura<br />
es conocida mostrándose así, la utilidad del análisis de sensibilidad como herramienta de diseño. Para la resolución del problema de<br />
estimación se emplea el método de Newton para el caso multi-variable<br />
076 Nuevas tendencias en la simulación numérica de estructuras de mampostería<br />
S. Ivorraa , F. Pallarésb a) Departamento de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,<br />
Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
b) Departamento de Física Aplicada. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
Tras los últimos colapsos inesperados de las torres-campanario de Pavía (Italia-1989) y Goch (Alemania-1993) las tendencias en la<br />
investigación para la simulación numérica de estructuras de mampostería han sufrido un importante cambio en su filosofía. Hasta el<br />
presente éstas se han estudiado a través de un análisis estático o incluso dinámico bajo la consideración del comportamiento del<br />
material como isótropo y homogéneo con comportamiento elástico lineal o incluso no lineal presentando resultados admisibles para<br />
períodos relativamente cortos de vida útil del material. En la actualidad se han presentado diferentes modelos de comportamiento<br />
basados en la variación temporal de las características e incidiendo en la reología de éste. A través de modelos con comportamiento<br />
viscoelástico y/o viscoplástico se ha conseguido simular el comportamiento de alguno de éstos ejemplos concluyendo su vida útil entre<br />
los cuatrocientos y quinientos años, periodos, desde luego inadmisibles con los <strong>materiales</strong> con los que se construye actualmente.<br />
255 Analisis M.E.F. del proceso de aplastamiento de asperezas en la superficie de chapas de acero de<br />
embuticion profunda<br />
A.C. Cárcel, E. Rodilla, B.Carcel<br />
Departamento de Ingeniería de Materiales , E.T.S.I.Industriales<br />
<strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,Camino de Vera, s/n, 46022-Valencia-España<br />
El comportamiento tribológico durante los procesos de embutición está gobernado por un amplio número de factores y por complejas<br />
interacciones entre ellos. Un aspecto muy importante es la topografía superficial de las chapas y su evolución durante el proceso de<br />
entrada a las matrices. El paso bajo los prensachapas y el roce con el borde de entrada a la matriz provoca un aplastamiento que<br />
reduce la altura general de las asperezas y el número de picos, y reduce también la capacidad de transporte de aceite. El aplastamiento<br />
total lleva habitualmente a la aparición de fenómenos de gripado que provocan dañado superficial a las piezas y que modifican la<br />
distribución de deformaciones en el plano de la chapa, causando roturas en piezas de alta dificultada. El aplastamiento de asperezas<br />
presenta un comportamiento conocido como “asperity persistence” que tiene en cuenta la creciente resistencia del material de las<br />
asperezas a seguir aplastándose. En el presente trabajo se aborda un análisis mediante simulación por el método de elementos finitos y<br />
se analiza el importante efecto que la forma de las asperezas tiene sobre el fenómeno. Los resultados permiten interpretar de modo<br />
fiable los resultados reales observados en procesos de embutición de piezas de carrocería de automóviles.
262 Endurecimiento por láser de acero de herramientas<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
C. Álvarez (1), J. M. Amado(1), A. Fernández(2), A. Ramil(1), P. Romero(2), E. Saavedra(1), M. J. Tobar(1), A. Yáñez(1)<br />
(1) Departamento de Ingeniería Industrial II. Escuela Politécnica Superior<br />
Mendizábal s/n. 15403 Ferrol. Spain<br />
(2) Asociación de Investigación Metalúrgica del Noroeste (AIMEN)<br />
Relva 27 A Torneiros. 36410 O Porriño<br />
Los tratamientos térmicos superficiales por láser están influenciados por las propiedades termofísicas del material: calor específico,<br />
densidad y conductividad térmica. Por esta razón el modelado teórico de estos procesos requiere de la resolución de la ecuación de<br />
difusión del calor que, al mismo tiempo, necesita de una descripción detallada de la geometría de la pieza a tratar. Asimismo los<br />
procesos láser dependen de tres parámetros: anchura y potencia del haz además de la velocidad relativa entre la pieza y el propio haz.<br />
Los métodos de resolución más extensivamente aplicados utilizan el Método de los Elementos Finitos (FEM) que muchas veces son<br />
responsables de un elevado consumo de CPU lo que hace difícil la manipulación de diferentes combinaciones de parámetros. Las<br />
consideraciones anteriores terminan con un bajo número de situaciones experimentales que pueden ser analizadas, lo que dificulta el<br />
conocimiento real de las dependencias en los diferentes parámetros y propiedades.<br />
Este artículo propone un método basado en el análisis dimensional, para la generación del campo de parámetros compatible con la<br />
aplicación requerida, en este caso el endurecimiento de un acero de herramientas. El campo de parámetros es filtrado en términos de<br />
las exigencias metalúrgicas del proceso, de esta manera el número de combinaciones de entrada para el FEM es menor. Este menor<br />
número de combinaciones se procesan dentro de programas que tienen en cuenta, con mayor precisión, las transformaciones<br />
metalúrgicas para obtener los casos que serán verificados experimentalmente en el laboratorio. La validación de toda la cadena se hace<br />
sobre medidas de temperatura tomadas en tiempo real y a través de la microdureza y microestructura obtenida tras el tratamiento.<br />
MATERIALES Y MEDIO AMBIENTE<br />
155 Caracterizacion del material obtenido por reciclado de residuos <strong>cerámicos</strong> de construcción<br />
Huete Fuertes, Ricardo, Blandon Gonzalez, Begoña<br />
Dpto. Construcciones Arquitectónicas I. <strong>Universidad</strong> de Sevilla.<br />
E.T.S.A. Avda. Reina Mercedes s.n Sevilla 41012<br />
La agresividad que supone la construcción al Medio Ambiente, ya sea por los <strong>materiales</strong> y energías utilizadas como por los residuos<br />
generados, exige un cambio en la actitud del profesional responsable y su esfuerzo en el uso de nuevas tecnologías y sistemas<br />
constructivos que permitan conseguir una construcción sostenible.<br />
Este compromiso supone la incorporación al proceso constructivo de la “ecoeficiecia”, como exigencia equiparable a las convencionales<br />
estabilidad, habitabilidad y belleza, concretada en tres requisitos básicos: a) Minimizar el consumo de rcursos no recuperables, b)<br />
Minimizar la producción de residuos y c) Minimizar el uso de procedimientos y productos tóxicos o contaminantes, siendo en el objetivo<br />
primero donde tiene particular importancia el empleo de productos obtenidos a partir de los residuos generados a lo largo del proceso de<br />
construcción (RCDs) al incorporarlos como nueva materia prima para este proceso.<br />
Sin embargo su aplicacación está limitada por factores tanto económicos como técnicos (principalmente por falta de conocimiento del<br />
comportamiento de este nuevo material) y es en este campo en el que insertamos el trabajo desarrollado para caracterizar el material<br />
granular que se obtiene de reciclado de los residuos <strong>cerámicos</strong> de construcción.<br />
054 Caracterización mecánica de HDPE reciclado reforzado con talco<br />
M.Sánchez-Soto, D. López, M. Ll. Maspoch, O.O. Santana.<br />
Centre Català del Plàstic. Universitat Politécnica de Catalunya.C/ Colom 114, 08222-Terrassa-España<br />
El Polietileno de alta densidad (HDPE) es uno de los <strong>materiales</strong> plásticos de mayor utilización en diversos sectores industriales,<br />
existiendo un número creciente de aplicaciones que demandan HDPE reciclado con propiedades similares a las del material virgen. La<br />
formación de mezclas físicas de polímeros y la adición de cargas de refuerzo son vías interesantes para conseguir <strong>materiales</strong> reciclados<br />
de menor coste que los iniciales y de propiedades optimizadas. En este trabajo se analiza el efecto que la introducción de talco tiene<br />
sobre las propiedades de dos matrices, una de HDPE reciclado y otra formada por una mezcla física de dos grados diferentes de HDPE<br />
reciclado. Se han empleado dos granulometrías de talco (2µm y 10µm) y dos porcentajes de carga (10 y 20% en peso). En el rango de<br />
composiciones empleadas, los aumentos mayores del módulo elástico y de la tensión de fluencia se consiguen con porcentajes de<br />
carga elevados y tamaños de partícula pequeños. Ambos efectos son fruto de un aumento de cristalinidad de la matriz causado por la<br />
adición del talco, representando un incremento de hasta 4 ºC en los registros realizados por calorimetría diferencial de barrido. La<br />
combinación de dos matrices de diferente fluidez ha permitido incrementar notablemente la deformación a rotura y la energía absorbida<br />
por los compuestos tanto a baja velocidad de deformación como en impacto. En estas últimas condiciones, se ha observado que el<br />
compuesto cargado con talco de 2 µm al 10% es el de mayor absorción de energía, mientras que los demás compuestos sufren una<br />
acusada disminución de esta propiedad.<br />
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VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
099 Polímeros derivados de fenoximetilestirenos como adsorbentes de microcontaminantes orgánicos<br />
F.A. Esteve-Turrillas a , A. Pastor a , R. Mestres b , R. Martínez c<br />
a) Departamento Química Analítica. Universitat de València.<br />
b) Departamento Química Orgànica. Universitat de València. Edifici Jeroni Muñoz, Dr. Moliner 50. 46100 Burjassot. Valencia. España.<br />
c) Laboratorio de Polímeros, IMRE. <strong>Universidad</strong> de La Habana. Zapata e/ Mazón y G, Habana 10400. Cuba.<br />
Se sintetizaron 7 monómeros estirénicos a partir del cloruro de 4-vinilbencilo por <strong>síntesis</strong> de Williamson con fenoles sustituidos: 4-<br />
(bifenoximetil)-estireno, 4-(4-metoxicarbonil-fenoximetil)-estireno, 4-(3,5-dimetoxicarbonil-fenoximetil)-estireno, 4-(4-metoxicarbonilbifenoximetil)-estireno,<br />
4-(4-metoxicarbonil-etil-fenoximetil)-estireno, 4-[4-((R)-(+)metilmetoxicarbonilmetoxi)-fenoximetil]-estireno y 4-(4metoxicarbonilmetil-fenoximetil)-estireno.<br />
Los monómeros fueron caracterizados por su punto de fusión, espectroscopía FTIR, 1H-RMN,<br />
13C-RMN y espectrometría de masas de alta resolución. Se polimerizaron estos monómeros por vía radical y los polímeros resultantes<br />
fueron caracterizados por espectroscopía FTIR, 1H-RMN, 13C-RMN, así como por su Mn y Tg.<br />
Todos los polímeros tienen la estructura típica de los polímeros vinílicos y sus masas moleculares (GPC) están entre 103 y 104. Las<br />
cadenas presentan rigidez de acuerdo con los valores de las Tg que se encuentran entre 114 y 260 ºC.<br />
La capacidad de retención de contaminantes se realizó con 11 insecticidas piretroides y 7 policlorobifenilos (PCBs). Se prepararon<br />
microcolumnas con los polímeros sintetizados y se pasó agua a través de ellas que contenía PCBs y piretroides. Para determinar la<br />
cantidad absorbida se recogió el eluido, se extrajo con hexano y se determinaron ambas familias por cromatografía de gases con<br />
detector de espectrometría de masas (GC-MS). Para observar la retroextracción del analito, se hicieron pasar sucesivamente por la<br />
columna, disolventes de distinta polaridad, se recogieron las fracciones eluidas y se determinaron por GC-MS los compuestos extraídos.<br />
Los polímeros estudiados presentaron una adsorción de PCBs del orden del 80 %, con el polímero derivado del 4-(bifenoximetil)estireno<br />
como el que presentó mayor retención. Para las piretrinas estudiadas el polímero derivado de 4-(4-metoxicarbonilbifenoximetil)estireno<br />
retuvo un 77 % como promedio.<br />
100 La disolución como método alternativo para el reciclado del ABS<br />
J. Aurrekoetxea, A. Puerto, A. Arostegi, I. Urrutibeascoa<br />
Departamento de Mecánica, Mondragon Unibertsitatea. Loramendi, 4, 20500-Mondragón-España<br />
La gran versatilidad del acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) hace de él un material apto para muchas aplicaciones, por lo que su<br />
reciclado es interesante tanto desde el punto de vista medioambiental como desde el económico. En el presente trabajo se presenta una<br />
vía alternativa de reciclado para el ABS basada en la disolución del residuo (filtración, homogeneización del residuo, mezcla con<br />
material virgen,...) y su posterior precipitación. Las principales ventajas que se le presuponen a la nueva tecnología, frente al tradicional<br />
reciclaje mecánico, son: 1) menor degradación debido a las bajas temperaturas y esfuerzos mecánicos; 2) capacidad de mezclar<br />
fácilmente desechos de ABS de diferentes composiciones químicas y viscosidades; 3) posibilidad de separar residuos inhomogéneos<br />
mediante la disolución selectiva de cada fracción de plástico; 4) opción de separar el polímero de los aditivos y cargas; 5) posibilidad de<br />
separar el ABS del recubrimiento cromado. Se presentan los resultados obtenidos en la puesta a punto de las condiciones de disolución<br />
(disolvente, concentración, tiempo de disolución,...), precipitación y secado. Como conclusiones principales se apuntan: 1) el proceso de<br />
reciclado por disolución es lo suficientemente rápido como para que sea viable industrialmente, 2) la configuración del ABS reciclado es<br />
válida para su posterior <strong>procesado</strong> y 3) el material no queda contaminado por el disolvente utilizado durante el proceso.<br />
092 Vidrios de silicato como contenedores de basuras galvánicas.<br />
S. Mello-Castanhoa , A. C. da Silvaa , C. Pecharrománb *, J. S. Moyab a IPEN- Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, 05508-900 – Trav. R, 400 - São Paulo, Brasil<br />
b Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) CSIC, Cantoblanco 28049, Madrid, España<br />
El tratamiento de los contaminantes sólidos procedentes de los residuos galvánicos, con un alto contenido en metales pesados,<br />
constituye un grave problema medioambiental debido a su fuerte toxicidad para todos los seres vivos y en especial para el hombre. En<br />
el presente trabajo se muestra un procedimiento para inactivar estos productos incorporándolos en vidrios en proporciones que pueden<br />
ir hasta de un 40% en peso. Se ha estudiado la estabilidad química de estos vidrios mediante ataques hidrolíticos, alcalinos y ácidos.<br />
Finalmente, con el fin de obtener información estructural acerca del papel de los metales pesados en los vidrios, se caracterizaron por<br />
espectroscopía óptica, infrarroja, y de fotoemisión de rayos X (XPS).
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
024 Caracterización de mezclas ABS/PC reciclados procedentes del sector eléctrico y electrónico<br />
R. Balart, Mª.D. Salvador, L. Sánchez, F. Parres, D. García<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia,<br />
Paseo del Viaducto nº1, 03801, Alcoy (Alicante)<br />
El reciclado de plásticos técnicos encuentra importantes dificultades debido al escaso volumen de residuos generados así como la<br />
complejidad de los procesos de transformación. El sector eléctrico-electrónico es uno de los grandes consumidores de materias<br />
plásticas y ello, unido al corto ciclo de vida de gran parte de los productos de estos sectores, conduce a la generación de grandes<br />
cantidades de residuos plásticos, entre los que destacan, fundamentalmente, el policarbonato (PC) y el ABS. Este trabajo define las<br />
bases para la preparación de mezclas de estos <strong>materiales</strong> según el ratio en que se generan estos residuos (4 ABS:1 PC). Con estas<br />
mezclas se consiguen, por un lado, <strong>materiales</strong> con prestaciones similares al ABS pero con mejor procesabilidad y por otro, llevar a cabo<br />
el reciclado de PC que de manera individual no resulta atractivo para la industria al tratarse de una fuente de residuos de naturaleza<br />
muy diversa. En el trabajo se ha llevado a cabo una caracterización mecánica de las diferentes mezclas del sistema para estimar su<br />
compatibilidad así como una caracterización térmica para establecer su miscibilidad. Los procesos de degradación previa acumulados<br />
se han cuantificado con técnicas espectroscópicas. Además se han implementado modelos predictivos para el comportamiento<br />
mecánico que permiten diseñar y optimizar la preparación de las mezclas así como profundizar en el estudio de la estructura y<br />
comportamiento de estas.<br />
026 Estudio de las propiedades mecánicas de residuos estirénicos<br />
D. D. Rienzoa , J. M. Kennya , F. Parresb , J. Lópezb , D. Garcíab a) Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales, <strong>Universidad</strong> de Peguria – Terni, Loc. Pentima Bassa, 21 – 05100-Terni-Italia<br />
b) Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia, Passeig del Viaducto, 1. 03801-Alcoy-<br />
España<br />
En los últimos años, el consumo de polímeros se ha incrementado de tal forma que se necesita un procedimiento para recuperar el<br />
material manteniendo en ciertos parámetros las características finales.<br />
En este nuevo residuo aparecen los siguientes problemas:<br />
- mezclas de diferentes <strong>materiales</strong> poliméricos<br />
- mezclas de <strong>materiales</strong> con diferente grado de degradación.<br />
En el caso de los residuos estirénicos, su procedencia es variable de tal forma que se pueden encontrar en el envasado de productos<br />
lácteos, el sector agrícola, y el sector de accesorios para el textil. Dependiendo del sector de procedencia, los residuos presentan<br />
diferentes grados de degradación, ya que en ciertos sectores la materia prima utilizada es material virgen, en cambio en otros sectores<br />
se utiliza tanto materia virgen como materia procedente del reciclado.<br />
En el proceso de reciclado, el material final obtenido es el resultado de mezclas de material con distintos grados de degradación térmica.<br />
Inicialmente las diferencias que se aprecian son superficiales, en las piezas obtenidas a partir de los residuos presentan ráfagas en la<br />
superficie. Posteriormente con ensayos mecánicos, se comprobó una pérdida de las características mecánicas en general aunque esta<br />
es más acusada en la absorción de energía tras el impacto.<br />
Tras observar la pérdida de propiedades mecánicas se analizaron las muestras mediante DSC (calorimetría diferencial de barrido), en<br />
las que se puede observar la diferencia entre un HIPS y las muestras que presentan mezcla de HIPS y PP.<br />
257 Modelización de la densidad de partículas de elastómero reciclado sinterizado por termocompresión<br />
C. Ferrer Gimeneza , J. López Martíneza , A. Macias Garciab , A. Nadal Gisberta Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia.<br />
Departamento de Electrónica e Ingeniería Electromecánica, Escuela de Ingenierías industriales, <strong>Universidad</strong> de Extremadura.<br />
El presente trabajo analiza el comportamiento de la densidad en verde del polvo de naturaleza elastomérica proveniente del triturado de<br />
neumáticos fuera de uso, NFUs, en función del incremento de la presión de compactación. El polvo se denomina en la bibliografía<br />
anglosajona como Ground Tyre Rubber: GTR. Se plantea el objetivo de modelizar el comportamiento del GTR a lo largo del incremento<br />
de las presiones de compactación, modelo que se empleará para la determinación de las presiones óptimas de compactación.<br />
Parámetro fundamental para conseguir una densidad óptima en el compactado, que es el paso previo para la obtención de productos<br />
reciclados, mediante un proceso de sinterizado, utilizando como proceso de conformado la termocompresión. Se concluye con el<br />
modelo planteado que el ajuste conseguido con el modelo de evolución de la densidad en verde versus presión de compactación es<br />
francamente bueno, resultado del planteamiento inicial asumido, basado en el análisis del comportamiento del polvo de naturaleza<br />
elastomérica durante las diferentes etapas del proceso de compactación.<br />
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74<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
236 Comportamiento dinámico-mecánico de termoplásticos basados en almidón reforzados con residuos de<br />
pulpa de papel<br />
M. Ventura González, C. Sanz Box , F. Martí Ferrer, A. García Ripoll<br />
Instituto Tecnológico del Plástico (AIMPLAS). C/ Gustave Eiffel, 4 - 46980 Paterna Valencia-España.<br />
En el presente trabajo se ha analizado con detalle el comportamiento mecánico y reológico bajo condiciones dinámicas, de mezclas de<br />
almidones comerciales con diferentes proporciones de residuo de pulpa de papel.<br />
El análisis de los resultados dinamo-mecánicos demuestra que la presencia de papel en la matriz polimérica conlleva un incremento de<br />
la rigidez e incrementos importantes de la viscosidad a bajas velocidades de cizalla, este último efecto posiblemente debido a la<br />
presencia de una gran cantidad de aglomerados. La preparación de mezclas con una extrusora de doble husillo co-rotante permite<br />
reducir los aglomerados y alcanzar una cantidad máxima admisible de pulpa de papel del 30% en peso. En proporciones menores se<br />
observa a simple vista una reducción importante de los aglomerados que se traduce en una mejora general de las propiedades del<br />
material extruido. La mezcla final es fácilmente inyectable en un equipo convencional de moldeo, lo que facilita su uso industrial.<br />
237 Propiedades mecánicas de mezclas de HDPE con residuos de poliéster reforzado con fibra de vidrio<br />
F. Martí-Ferrer, C. Sanz-Box , A. Benedito-Borrás, M. L. Terol-Martí<br />
AIMPLAS (Instituto Tecnológico del Plástico) C/ Gustave Eiffel,4, Valencia 46980.<br />
En el marco del proyecto PLASTIC-RECYPALLET se han evaluado las propiedades mecánicas de mezclas de polietileno de alta<br />
densidad reciclado de envases (HDPE) con el residuo producido en empresas fabricantes de piezas de poliéster con fibra de vidrio<br />
(GRP).<br />
Con el objetivo de incorporar la máxima cantidad de residuo posible en la mezcla, se estudiaron proporciones en peso de GRP entre el<br />
30 y 50 %. El GRP triturado conteniendo un alto porcentaje de fibras cortas se incorporó al HDPE mediante el uso de una extrusora corotante<br />
de doble husillo Para minimizar la rotura de fibras y maximizar su dispersión en el seno del polímero, diferentes parámetros de<br />
<strong>procesado</strong> fueron evaluados y optimizados. Debido a la baja compatibilidad de ambos compuestos, en las mezclas con proporciones de<br />
GRP superiores al 35 % se observa una reducción importante de la resistencia a impacto, de la tensión y alargamiento a rotura y un<br />
incremento brusco de la viscosidad en fundido, mientras que el módulo elástico a tracción se mantiene prácticamente constante. La<br />
incorporación de agentes de acoplamiento conteniendo MAH mejora sustancialmente las propiedades en general del composite,<br />
principalmente en la resistencia a impacto.<br />
261 Reciclado de la cáscara de arroz para la obtención de porcelana.<br />
M. Arana, a G. Rodríguez, a, b P. Caudet, a C. G. Portillo, a L. A. Villaescusa, b J. Soto, b M.D. Marcos, b P. Amorós, c R. Martínez-Máñez. b<br />
a Escuela Superior de Cerámica de Manises<br />
b Grupo de Diseño y Desarrollo de Sensores, Departamento de Química, <strong>Universidad</strong> Politécnica de Valencia.<br />
c Institut de Ciencia dels Materials de la Universitat de Valencia.<br />
El reciclado de residuos industriales y agrícolas mediante su utilización en otras actividades industriales está adquiriendo un interés<br />
creciente durante los últimos años, debido a las mejoras medioambientales y económicas que esto supone. En este sentido la cáscara<br />
de arroz es un residuo agrícola muy abundante en las zonas agrícolas productoras de mundo. Así, en España este residuo es<br />
abundante en la cuenca del Guadalquivir y en la región Levantina. Solamente en esta última la producción de cáscara superó las 20<br />
Tm/año en el 2003 según datos del IMPIVA. La cascara de arroz se separa del grano durante el proceso de refinado del arroz y no tiene<br />
en si misma ningún interés económico. El mayor componente de la cáscara de arroz es sílice amorfa (20-25%) y celulosa, esta última<br />
se puede descomponer mediante tratamiento térmico. De hecho, la calcinación de la cáscara de arroz en presencia de aire permite la<br />
formación de cenizas de sílice que cuyo color varia desde el gris hasta el negro y que están formadas por sílice en un porcentaje del<br />
87-97% (1) y por impurezas inorgánicas mezcladas con el carbón no quemado (2). El tratamiento térmico de la cáscara de arroz a<br />
temperaturas por encima de los 700ºC permite la eliminación del carbón no quemado y da lugar a la cristalización de la sílice amorfa en<br />
cristobalita y tridimita.<br />
En el presente trabajo presentamos los resultados del estudio realizado sobre la mejora en las propiedades de la porcelana mediante la<br />
incorporación de cenizas de cáscara de arroz en la composición de las pastas. Se han ensayado diferentes formulaciones partiendo de<br />
una composición estándar: caolín:feldespato:cuarzo de 50:25:25, en la que el cuarzo se ha sustituido por distintos porcentajes de ceniza<br />
de sílice proveniente de la calcinación de la cáscara de arroz. El análisis de los resultados nos permite concluir que la utilización de esta<br />
ceniza de sílice en la formulación de las pastas da lugar a una variación importante de propiedades tales como el porcentaje de<br />
dilatación, la temperatura necesaria para la sinterización de la porcelana y la resistencia mecánica. Además, se ha observado un<br />
aumento de la porosidad y de fase vítrea con lo cual se minimiza la cantidad de poros cerrados y se consigue el crecimiento temprano<br />
de los cristales de mullita.<br />
Por tanto, con nuestro estudio queda patente que el aprovechamiento de la cáscara de arroz no solamente es ventajoso para el medio<br />
ambiente por lo que supone la reutilización de un residuo muy abundante de nuestra actividad agrícola, sino que también parece ofrecer<br />
beneficios tecnológicos y económicos importantes.
MECANIZADO DE MATERIALES<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
048 Relación entre el acabado superficial de piezas maquinadas y la vibración generada en un sistema de<br />
control numérico<br />
P. del C. Zambranoa , J. De J. Villalobosa , P.E. Tapiaa and D.F. Ledezmaa a División de Ingeniería Mecánica, <strong>Universidad</strong> Autónoma de Nuevo León, Pedro de Alba S/N, Cd. Universitaria, Monterrey, N.L.<br />
México, C.P. 66450<br />
La vibración generada en sistemas de maquinado de control numérico afecta la calidad superficial de la pieza de trabajo. El objetivo de<br />
este trabajo fue encontrar una relación entre el nivel de vibración y la calidad superficial de muestras de aluminio, las cuales fueron<br />
fresadas en un centro de maquinado de control numérico.<br />
047º Simulador para Fresadora de Control Numérico<br />
Fernando Montemayor Ibarraa , Roberto Mireles Palomaresa , Patricia Del C. Zambrano Robledoa a División de Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica , <strong>Universidad</strong> Autónoma de Nuevo León,<br />
Pedro de Alba s/n Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66450<br />
Este trabajo se enfoca en realizar un simulador que describa el recorrido de una herramienta de corte partiendo de una codificación para<br />
la máquina fresadora F3-CNC, que sea capaz de ser utilizado en cualquier computadora con ambiente Windows, sin necesidad de<br />
algún aditamento especial.<br />
Además que el maestro o instructor de laboratorio tendrá una herramienta más para aprovechar en la enseñanza.<br />
221 Estudio de la precisión geométrica en el torneado de la aleación UNS A92024<br />
Sánchez Sola, J.M. a ; Sebastián, M.A. b ; Rubio, E.M. b ; Sánchez-Carrilero, M. a ; Marcos, M. a<br />
a) Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial<br />
<strong>Universidad</strong> de Cádiz. Escuela Superior de Ingeniería. c/ Chile s/n, 11003-Cádiz<br />
b) Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación<br />
UNED. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Aptdo.60149, 28080-Madrid<br />
La creciente aplicación de las aleaciones ligeras en los diferentes sectores industriales está llevando a la realización de estudios<br />
encaminados a analizar su comportamiento en diferentes tipos de <strong>procesado</strong> de <strong>materiales</strong>. Una de las formas más características de<br />
conformado de aleaciones ligeras es el mecanizado por arranque de viruta. Hasta hace pocos años, en este tipo de procesos se<br />
empleaban fluidos de corte cuya aplicación estaba fundamentada, por una parte, en la refrigeración de la herramienta y la eliminación<br />
de efectos debidos a las altas temperaturas y, por otra, en la acción lubricante de estos fluidos, facilitando la disminución de la fricción<br />
en el par herramienta-pieza. Sin embargo, la legislación emergente en materia medioambiental ha obligado en los últimos años a buscar<br />
métodos de mecanizado que eviten o minimicen el empleo de este tipo de fluidos. En ese sentido, uno de los métodos más ensayados<br />
es el que se realiza en condiciones de lubricación y refrigeración nulas, dando lugar a lo que se denomina mecanizado en seco. Sin<br />
embargo, este tipo de mecanizado provoca alteraciones en los <strong>materiales</strong> de la herramienta y la pieza, dando lugar a desviaciones<br />
sobre las especificaciones de diseño. En el presente trabajo se analizan los errores geométricos producidos en el proceso de torneado<br />
en seco de la Aleación de aluminio y cobre UNS A92024. Para dichos errores, se establecen modelos paramétricos en función de los<br />
parámetros tecnológicos impuestos, velocidad de corte y avance.<br />
222 Caracterización de los precursores de la formación de capa adherida en el taladrado de aleaciones de<br />
titanio<br />
M. Álvarez, *E.M. Rubio, J.M. González, M. Sánchez-Carrilero y M. Marcos<br />
Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial. <strong>Universidad</strong> de Cádiz.<br />
Escuela Superior de Ingeniería. c/Chile s/n, 11003-Cádiz. Tel. 956.015123. e-mail: mariano.marcos@uca.es<br />
* Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación. UNED. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales.<br />
Apdo. de Correos 60149, Ciudad Universitaria, 28080-Madrid.<br />
La formación del filo recrecido (BUE) y su extensión a zonas más amplias de la cara de desprendimiento (BUL) de la herramienta son<br />
los dos principales efectos de incorporación de material mecanizado a la herramienta de corte y ambos se encuadran dentro de los<br />
denominados efectos de adhesión. La existencia de BUL y BUE puede influir de forma directa sobre la calidad de acabado superficial de<br />
la pieza que se mecaniza e indirectamente sobre el desgaste de la propia herramienta. De igual forma, otros parámetros de salida<br />
pueden también verse afectados. Hasta hace no muchos años, los dos fenómenos se encuadraban dentro del filo adherido.<br />
75
76<br />
VIII Congreso Nacional de<br />
Materiales - Valencia 2004<br />
En trabajos previos realizados sobre aleaciones de aluminio, análisis mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y<br />
Espectroscopía de Energía Dispersiva (EDS) han puesto de manifiesto que ambos efectos tienen un origen diferente, siendo el BUE<br />
consecuencia de la formación previa del BUL. En este caso, la capa adherida se forma por un efecto termomecánico que facilita la<br />
adhesión mecánica del material sobre el filo.<br />
En este trabajo se analiza la alteración de la geometría de la herramienta en el taladrado en seco de aleaciones de titanio. En este caso,<br />
el análisis mediante SEM y EDS ha puesto de manifiesto la existencia de una película previa formada por óxidos de titanio que se<br />
producen en la combustión de la viruta cuando se aplican determinadas velocidades de corte.<br />
Agradecimientos. Este trabajo ha sido financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT), Proyecto DPI2001-<br />
3747, AIRBUS España, S.L., Planta de Puerto Real y por la Junta de Andalucía (ATT-2003).<br />
204 Influencia de la profundidad de corte en el mecanizado de aleaciones de aluminio<br />
Rubio, E.M. a ; Akourri, O. b ; Camacho A.M. a ; Sánchez, J.M. c ; Marcos, M. c<br />
a) Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación. UNED.<br />
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Aptdo.60149, 28080-Madrid<br />
b) Département Génie Mécanique. Faculté des Sciences et Techniques de Tánger. B-P: 416, Tanger. Maroc<br />
c) Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial. <strong>Universidad</strong> de Cádiz. Escuela Superior de Ingeniería. c/ Chile s/n, 11003-<br />
Cádiz<br />
En la industria aeroespacial una gran parte de las investigaciones se encaminan al estudio de <strong>materiales</strong> que presentan una buena<br />
relación peso/propiedades mecánicas tales como los <strong>materiales</strong> compuestos y las aleaciones ligeras. Estas últimas, en particular las de<br />
aluminio y titanio, se vienen empleando en la fabricación de componentes estructurales de aeronaves y vehículos aeroespaciales . Dichos<br />
elementos son sometidos a diferentes procesos de conformado por eliminación de material. En este trabajo se lleva a cabo una primera<br />
aproximación al estudio de la variación de la calidad superficial con la profundidad de corte de una de las aleación de aluminio más<br />
ampliamente usada en la industria aeronáutica como es la AA 2024 (Al- 4% Cu). Como primera referencia se ha analizado la rugosidad<br />
superficial a través del parámetro rugosidad media aritmética, Ra, de una serie de probetas de aluminio AA2024 torneadas<br />
horizontalmente variando la profundidad de corte y combinando distintos valores del avance y de la velocidad de corte. Los resultados<br />
obtenidos revelan que, en general, Ra mejora al aumentar la profundidad de corte y la longitud de probeta mecanizada.<br />
Palabras clave: calidad superficial, rugosidad superficial, torneado, profundidad de corte, AA2024<br />
044 Turning of fiber reinforced plastics: experimental study of the evolution of the cutting forces and workpiece<br />
surface roughness<br />
F. Mata a , J. P. Davimb a) Departamento de Mecánica Aplicada, <strong>Universidad</strong> de Castilla-La Mancha<br />
E.U. Politécnica de Almadén, 13400-Almadén-España, Francisco.MCabrera@uclm.es<br />
b) Departamento de Engenharia Mecânica, <strong>Universidad</strong>e de Aveiro<br />
Campus Santiago-3810-193-Aveiro-Portugal, pdavim@mec.ua.pt<br />
The Fiber reinforced plastics (FRP’s) are used in structural components in various fields of application of mechanical engineering, such<br />
as automobile, aeronautic and aerospace industries. Their own properties, particularly the high strength and stiffness and simultaneously<br />
low weight, allows to the substitution of the metallic materials in many cases. As result of these properties and potentials applications,<br />
exist a great necessity to investigate the manufacturing processes, particularly the machining of these composite materials.<br />
This paper presents an experimental study of the evolution of the cutting forces and surface roughness in turning tubes of fiber reinforced<br />
plastics (FRP´s) using polycrystalline diamond cutting tools (PCD). A plan of experiments was performed machining with cutting<br />
parameters prefixed in FRP tube. The experimental work was developed through the continuous measurement of the cutting forces with<br />
an appropriate piezoelectric dynamometer. The surface roughness was evaluated with a profilometer. The power and the specific cutting<br />
pressure will be calculated from the cutting force. The objective is to evaluate the machinability of these materials in function of<br />
manufacturing process (filament winding and hand lay-up).