materiales compuestos

Ya se probó que el exclusivo ambiente de análisis y diseño integrado de simulación de ciclo de vida NX aumenta la productividad al reducir notablemente la cantidad de tiempo que los ingenieros demoran en preparar modelos de análisis.El acceso a poderosas herramientas de edición de geometría, como Synchronous Technology, les permite a los ingenieros editar y obtener la geometría idealizada que necesitan.Además, NX asocia todos los objetos de modelado CAE y geometría a la geometría base, permitiendo actualizaciones e iteraciones rápidas del modelo de análisis para mantener la simulación sincronizada con el proceso de desarollo.

Al usar NX para reducir el tiempo que se emplea en preparar los modelos de análisis, los ingenieros alcanzan iteraciones de análisis de diseño mucho más rápido, para entregar mejores productos y más rápido.

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NX 7 continúa eliminando muchos de los cuellos de botella en los procesos que frustran a los ingenieros entre recibir datos del diseño y crear un modelo de análisis utilizable.Los ingenieros encontrarán mejoras de la productividad para:

Preparación del modelo

Los preprocesadores tradicionales independientes están desconectados del diseño.Requieren que analistas pasen tiempo en procesos sin valor agregado, como la reconstrucción de la geometría y el mallado, que se debe repetir cada vez que cambie el diseño.AUTOSIM, la organización europea que estudia cómo integrar el modelado de análisis y la tecnología de simulación, además de aplicar estas mejores prácticas a la industria automotriz, indica que un 80% del tiempo de un análisis se pasa preparando el modelo CAE.

El diseño integrado y ambiente de CAE en NX ofrece edición de geometría superior y asociatividad del modelo de análisis que los preprocesadores tradicionales no pueden entregar.NX reduce considerablemente el esfuerzo necesario para reprocesar la geometría del diseño en un análisis de diseño.Además, NX combina las mejores capacidades de las herramientas CAD y CAE para reducir el tiempo general de modelado en hasta 60 por ciento..

Mejoras a la preparación del modelo en NX 7 incluyen:

Nuevos flujos de trabajo de partes con paredes finas han demostrado hasta un 50 por ciento de mejoras en el tiempo requerido para reemplazar la geometría sólida con geometría de superficie requerida para analizar partes de pared finas.NX 7 aprovecha las capacidades mejoradas de cosido automático de borde libre y media superficie, que acelera el modelado inicial y actualiza automáticamente el modelo de análisis cuando sea que cambie la geometría base.

Los flujos de trabajo mejorados de malla hexahedral eliminan ensayos y pasos de error que normalmente se hacen cuando se intenta dividir la geometría sólida para hacer mallas que puedan barrer en herramientas tradicionales.NX 7 acelera este proceso verificando si un cuerpo puede ser barrido con malla antes de que los analistas intenten construir su malla.

Los nuevos flujos de trabajo de mallado de viga aumentan la productividad.En las herramientas tradicionales CAE, los ingenieros reemplazan continuamente las secciones transversales geométricas complejas de modelos de viga con elementos lineales equivalentes que se usan para análisis, pero las representaciones de elementos de una sola línea vistos en preprocesadores típicos son difíciles de comprender.NX 7 agiliza la creación de secciones transversales y brinda a los ingenieros una forma intuitiva de visualizar y validar que los modelos se construyeron correctamente.

El modelado automatizado de conexión con pernos mejora el proceso tradicional donde los ingenieros de tren motriz pasan horas creando manualmente arañas de elemento rígido para modelar conexiones con pernos.NX 7 les permite a los ingenieros usar la geometría de perforación para automatizar este proceso y crear un gran número de conexiones con un simple clic en el mouse.Esto elimina las tareas engorrosas y repetitivas asociadas con las conexiones con pernos.

Compuestos laminados

La definición del material es una parte integral del análisis.Sin embargo, los preprocesadores tradicionales CAE han sido lentos para seguir el ritmo de las maneras de definir materiales nuevos, como compuestos, limitando las habilidades de los analistas de modelar y simular productos desarrollados a partir de laminados.

Los analistas pueden evaluar estructuras fabricadas con materiales compuestos laminados usando las extensas capacidades de definición de laminado y textura en NX 7. La herramienta integrada de postprocesamiento para compuestos les permite a los analistas identificar eficientemente y mejorar las áreas de problemas en un diseño de producto.Además, el ambiente abierto de NX asegura que los resultados se puedan

exportar fácilmente a formatos neutros, permitiendo que los analistas compartan datos con otras aplicaciones específicas de compuestos o usuarios que puedan necesitar datos relacionados con los compuestos.

Ensamble FEM

Los preprocesadores tradicionales están enfocados en componentes de un solo elemento finito, lo que dificulta el análisis de modelos complejos ensamblados a partir de componentes de malla múltiples.Si el modelo de elemento finito de un componente cambia, entonces los analistas deben pasar horas e incluso días reprocesando el nuevo modelo en un modelo nuevo de análisis de ensamble.

Ensamble FEM en NX 7 simplifica la forma en que trabajan los analistas con modelos complejos y es similar a los ensambles de partes en CAD.Muy parecida a la forma en que un ensamble de parte contiene los datos de ocurrencia y posición para múltiples partes de componente, un ensamble FEM contiene datos de ocurrencia y posición para múltiples componentes FEM.Las ediciones a componentes FEM se reflejan inmediatamente en el ensamble FEM y en todas las ocurrencias del componente FEM, eliminando los reprocesamientos.

Compatibilidad del solver

Algunas herramientas CAE pueden soportar múltiples códigos de solver de terceros.Sin embargo, la interfaz del usuario en preprocesadores tradicionales no se adapta al solver que desea usar el analista.Esto significa que puede ser difícil para los analistas saber exactamente cuál comando de preprocesador producirá la entrada exacta necesaria para el solver.

El ambiente NX 7 CAE se adapta a los solvers estructurales líderes en la industria, incluidos ABAQUS, ANSYS, MSC.NASTRAN, NX Nastran y LS-Dyna.Para cada solución, el solver seleccionado determina cuáles opciones se muestran, además de la terminología que se usa en la interfaz del usuario, lo que permite configurar un modelo de manera rápida y precisa.

Además, NX 7 soporta el conjunto de soluciones más amplio a través de sus propios solvers integrados y solvers externos de terceros.Obtenga más información acerca de las capacidades multifísicas disponibles en NX.

Automatización

Los analistas de CAE son escasos en la mayoría de las empresas.Debido a que la mayoría de las preparaciones del modelo de análisis se realiza manualmente y se debe repetir para cada iteración de diseño, la simulación a menudo se transforma en un cuello de botella para el proceso de desarrollo del producto.Los ingenieros CAE pueden aumentar la productividad automatizando sus procesos redundantes con NX Open.

Al usar NX Open, los usuarios expertos de CAE pueden capturar, crear y publicar procesos de simulación para ayudar a diseñadores o ingenieros con menos experiencia a acelerar el proceso de desarrollo, mientras que aseguran el modelado y la precisión de los resultados.Los expertos pueden personalizar "asistentes" de mejores prácticas para cumplir los requerimientos de análisis específicos de diseño y procesos de CAE, y asegurar que se obtengan resultados confiables y realistas.La automatización del proceso de simulación libera tiempo del analista de CAE para llevar a cabo análisis más difíciles y complejos en la mayoría de las tareas más fundamentales.

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Caracterización del comportamiento mecánico y frente a la corrosión de morteros de reparación del hormigón estructural .

Autor: PELUFO CARBONELL MARÍA JOSÉ. Año: 2004. Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA. Centro de lectura: Dep. Ingenieria de la Construccion. Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: En las últimas décadas y para solucionar los problemas de durabilidad del hormigón han aparecido en el mercado multitud de productos destinados a la reparación del hormigón con características y componentes distintos. Esto dificulta la selección del material idóneo para cada caso de reparación que se presenta, ya que son difíciles de clasificar atendiendo a unos criterios de normalización simple. En la actualidad, y en la mayoría de los casos, los ingenieros dedicados a la reparación se basan, para la selección del producto, en los datos proporcionados por los fabricantes, lo que puede ser una causa del fracaso de la reparación por la elección de un material adecuado para el propósito deseado. Este trabajo plantea criterios para comparar la efectividad de distintos productos o sistemas de reparación, que permitan a los proyectistas elegir el mejor sistema o producto de reparación de acuerdo a los esfuerzos que está sometida la estructura reparada y considerando el ambiente en el que está situada la reparación. Las propiedades que se analizan, de cada uno de los productos elegidos, son: - El nivel de protección proporcionado por el producto de reparación al avance de la corrosión de la armadura. Se analiza la variación del potencial de corrosión sobre probetas diseñadas para tal fin. - La adherencia entre el producto de reparación y el hormigón reparado. - Propiedades mecánicas y físicas de los morteros. El estudio se ha aplicado a dos morteros de reparación comerciales y un mortero de cemento Portland. Las variables que se consideran en este caso son: dosificación en agua del mortero, efecto de la humedad sobre la superficie de aplicación del mortero, utilización de producto de imprimación. El objetivo final es verificar si los

métodos de ensayo propuestos permiten caracterizar la calidad del producto o sistema de reparación aplicado.

Escucha el resumende la tesis

Análisis espectral del ruido granular para la extracción de firmas ultrasónicas.

Autor: GOSÁLBEZ CASTILLO JORGE. Año: 2003. Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA. Centro de lectura: Dep. Comunicaciones . Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: El tratamiento digital de señales es hoy en día un aspecto fundamental en el desarrollo de sistemas avanzados de ensayos no destructivos de materiales por ultrasonidos. Un ámbito específico es el de la extracción de información del denominado ruido granular ultrasónico, con el objetivo de caracterizar el material bajo análisis. El ruido granular se genera por la superposición de múltiples ecos originados por la microestructura del material, cuando se inyecta en esta último un pulso ultrasónico de frecuencia adecuada. Dicho ruido admite un modelado estodástico y puede aplicarse sobre él técnicas de análisis espectral, para la extracción de parámetros que pueda currelarse con propiedades físicas del material, permitiendo su caracterización. En esta tesis proponemos el concepto de firma ultrasónica, consistente en la curva de evoluación de la frecuencia central del pulso ultrasónico inyectado en el material, a medida que se propaga por el interior del mismo. Dicha evolución está vinculada a la forma en que progresivamente se atenúan las diferentes componentes frecuenciales del especto del pulso. En general, lo hacen de forma diferente, lo que supone variaciones en el espectro y, en consecuencia, en su frecuencia central. Estas variaciones son inherentes a las características del material y pueden permitir su caracterización. La técnica de obtención de la firma ultrasónica se realiza mediante un análisis (no estacionario) del ruido granular a cada profundidad y tiene dos aspectos claramente diferenciados: estimación del especto del pulso y estimación de la frecuencia central a partir de dicho espectro. El primer aspecto es básicamente un problema de análisis espectral donde debe tenerse en cuenta el particular modelo convolutivo del ruido granular. Por ello se proponen y estudian en esta tesis tres alternativas: método ARMA (paramétrico), cepstrum real y cepstrum complejo basado en HOS ( ambos no paramétrico). El segundo aspecto supone desarrollar y evaluar técnicas de estimación de la frecuencia central. En esta tesis analizamos dos estimadores: la frecuencia centroide y la frecuencia máxima, obteniendo el sesgo y la varianza de las correspondientes estimas. Ello nos lleva a proponer estimadores mejorados: la frecuencia centroide modificada, para reducir sesgo, y el estimador de frecuencia de Hilbert para reducir varianza. La parte final de la tesis está dedicada a una aplicación del método de extracción de firmas anteriormente propuesto: la estimación de la porosidad en materiales derivados del cemento. Este es un problema muy significativo en el análisis de la durabilidad de elementos constructivos realizados con dichos materiales. Demostramos que en términos generales existe una buena correlación entre parámetros extraídos de la firma

ultrasónica basada en la frecuencia central y valores de porosidad de probetas, medidos a partir de procedimientos destructivos.


INFLUENCIA DEL ENVEJECIMIENTO HIGROTERMICO EN EL COMPORTAMIENTO A FRACTURA DE COMPUESTOS DE MATRIZ TERMOPLASTICA.

Autor: ZENASNI RAMDANE. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: Se estudia el efecto, que sobre la resistencia a la fractura, de tres materiales compuestos de matriz PEI reforzada con fibra de vidrio y de carbono en forma de distintos entrelazados (2/2 Twill y 8H Satin), tiene el envejecimiento higrotérmico. Se ha llevado a cabo la caracterización del comportamiento a fractura interlaminar tanto en modo Icomo en modo II en el estado inicial, posteriormente, se ha determinado el tiempo y el porcentaje de saturación tras someter los compuestos al efecto combinado de humedad y temperatura. También se han diseñado dispositivos mecánicos para inducir cargas sobre probetas de compuestos con el objeto de realizar el estudio higrotermomecánico. La parte más importante del trabajo corresponde a la cuantificación de la resistencia a fractura de modo I y de modo II tras someter los compuestos al envejecimiento higrotérmico bajo temperatura de 70ºC, 95% HR y diferentes periodos de tiempo (30,60,120 y 180 días) y la posterior valoración de la pérdida de la resistencia a fractura tras someter los materiales al efecto combinado del envejecimiento higrotérmico y de la carga.


TRATAMIENTO TERMICO Y PROPIEDADES DE LOS CILINDROS DE TRABAJO DE LOS TRENES DE BANDAS EN CALIENTE DE ACERO RAPIDO.

Autor: ZIADI ABDELKADER. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: En este trabajo se analiza la microestructura y el comportamiento mecánico de los aceros rápidos que han empezado a utilizarse recientemente para la fabricación de los cilindros de trabajo de los trenes de bandas en caliente, en sustitución de las fundiciones altas en cromo. Se ha tratado de optimizar el tratamiento térmico necesario para mejorar la microestructura, y, por lo tanto, las propiedades mecánicas del acero rápido. Esta mejora se logra en virtud de la adecuada dosificación de elementos de aleación (Cr, W, Mo, V) y de la eliminación completa de la austenita residual, que aparece tras el temple de estos aceros de muy alta aleación, con el fin de obtener una densidad máxima de carburos finos muy duros, bien dispersos en una fase matriz con una resistencia y tenacidad suficientes. Para evaluar los efectos del tratamiento térmico en las propiedades y en el comportamiento de estos aceros se emplearon medidas de dureza, ensayos de tracción y de compresión en caliente, así como ensayos de desgastes, de oxidación y de tenacidad a la fractura. También se ha utilizado la difracción de rayos X y la microscopía óptica y electrónica de barrido para conseguir la evolución microestructural.


SINTERIZACIÓN Y DESARROLLO MICROESTRUCTURAL DE COMPUESTOS NANOESTRUCTURADOS AL2O3_YAG.

Autor: ALVARADO QUINTANA HERNAN MARTIN. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS . Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: Teniendo en cuenta la estrecha relación existente entre las variables de procedimiento, la microestrcutura y las propiedades de los materiales cerámicos, en este trabajo de investigación se han optimizado las variables de procesamiento con el fin de controlar la evolución microestructural de los compuestos nanoestructurados de alúmina y YAG en vistas a su apliación en el campo de las cerámicas estructurales para aplicaciones biomédicas. El objetivo ha sido el de diseñar un material compuesto con una matriz densa de alúmina de grano fino, con nanopartículas de YAG uniformemente distribuidas en los bordes de grano actuando como partículas de reforzamiento. Para sintetizar los distintos materiales de partida se empleó un metodo coloidal consistente básicamente en al adición lenta de un precursor de ytrio diluido en etanol a una dispersión también en etanol de polvo de alúmina en agitación. Se seca en una estufa y luego se elimina el alcohol residual en horno de calcinación. A continuación se muele en un molino de atricción utilizando propanol, se seca nuevamente y finalmente se tamiza. Para conformar el sólido se prensa isostáticamente y posteriormente se sinteriza.


ACEROS LIBRES DE INTERSTICIALES Y DE ESMALTERIA DESTINADOS A OPERACIONES DE EMBUTICION.

Autor: MARTINEZ PEREZ VICTOR JESUS. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: El acero ferrítico, cuya producción supone más de 300 millones de toneladas anuales, es el material más empleado en las operaciones de conformado y embutición en al industria. Se emplea en múltiples sectores como en la industria del automóvil, en la fabricación de envases (fundamentalmente en forma de hojalata), construcción metálica, electrodomésticos (frigoríficos, lavadoras) y esmaltería (bañeras, útiles de cocina etec). Dentro de los aceros ferríticos, se encuentran los aceros intersticiales (IF) de muy bajo contenido en Carbono y Nitrógeno, con características de embutición extraprofunda y aceros de gran limpieza interna y calidad superficial como los aceros ULC (Ultra Low Carbón) para esmaltería. Estos materiales son el campo de investigación de esta tesis. El análisis de estos aceros a lo largo de todo su proceso de fabricación, se lleva a cabo mediante diferentes técnicas experimentales ensayos mecánicos, metalografía óptica y cuantitativa, difracción por rayos X.


ANÁLISIS DE INTERFASES/INTERCARAS DE MATERIALES COMPUESTOS BASADOS EN FIBRAS DE CARBONO Y MATRICES CIANATO .

Autor: MARIETA GORRITI CRISTINA. Año: 2003. Universidad: PAIS VASCO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: E.T.S.I.I. Y DE I.T. DE BILBAO.

Resumen: El desarrollo tecnológico de las últimas décadas ha obligado a la ingeniería de materiales a tener que concebir nuevos materiales de altas prestaciones capaces de responder a las demandas de las nuevas apliaciones. El camino seguido ha sido el de combinar materiales conocidos para así obtener nuevos materiales con mejores propiedades. El denominador común de estos materiales, definidos como materiales compuestos, es que un elemento fibroso aporta resistencia a una matriz que configura geométricamente el material final. Son materiales altamente heterogéneos, por lo que son muchos los parámetros que hay que controlar para optimizar las propiedades finales del producto: los parámetros relacionados con los componentes, la matriz y el refuerzo, y los relacionados con las interfases/intercaras entre la matriz y el refuerzo. El objetivo principal del presente trabajo ha sido el análisis de estas interfases/intercaras y su influencia

en el comportamiento mecánico del material compuesto. Para el desarrollo el trabajo se ha elegido una matriz polimérica termorrígida, un éster cianato y como refuerzo se ha utilizado fibra de carbono de alta resistencia sometida a diversos tratamientos superficiales para investigar las diferentes interfases/intercaras generadas y como éstas afectan en las propiedades finales del material compuesto. Por otro lado, si bien el éster cianato es conocido por su relativa alta tenacidad comparado con otros polímeros termorrígidos, algunas aplicaciones requieren aumentar su resistencia a fractura. Se pueden utilizar diferentes métodos, el más común es la adición de elastómeros o de polímeros termoplásticos de altas prestaciones a la resina sin curar. En el presente trabajo se ha elegido la modificación mediante la adición a la resina de polímero termoplástico, concretamente el polímero elegido ha sido una poliéter imida, PEI. Se ha modificado el éster cianato con diferentes porcentajes de PEI e igualmente se han analizado las interfases/intercaras generadas y su influencia en el comportamiento del material compuesto. Para el desarrollo del trabajo se ha realizado primeramente una caracterización físico/química, mecánica y morfológica de los componentes con el tipo de adhesión que se genera entre ellos. Posteriormente, se ha realizado el análisis de la adhesión interfacial de las diferentes fibras con las diferentes matrices. La adhesión se ha valorado midiendo la cortadura de la interfase tanto a nivel micro, con el ensayo de pull-out, como a nivel macro, con el ensayo de cizalladura en viga corta, SBS. Estos estudios se han realizado con microcomposites y con laminados. Por último, se ha hecho un estudio de la tenacidad a la fractura de los laminados. Tras los ensayos, se ha llevado a cabo, con diferentes técnicas de microscopía, electrónica y de fuerzas atómicas, una investigación sobre la adhesión y los mecanismos de fractura.


ENVEJECIMIENTO DE LOS MATERIALES POLIMÉRICOS EN ELECTROTECNIA SOMETIDOS SIMULTÁNEAMENTE A SOLICITACIONES QUÍMICAS, ELÉCTRICAS Y TÉRMICAS .

Autor: LARRIETA ZUBIA JAVIER. Año: 2003. Universidad: PAIS VASCO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE BILBAO.

Resumen: La calidad de suministro eléctrico depende en gran medida de la tasa de fallos de los equipos que configuran la red de distribución eléctrica, las condiciones de explotación de las mismas y la vida esperada de los productos. La tasa de fallos vendrá condicionada por los diseños de los equipos y los coeficientes de seguridad aplicados en los cálculos y diseños. La evolución tecnológica de los diseños (soluciones más compactas) con mayores solicitaciones de uso, aumenta el riesgo de fallo y sus consecuencias. Este riesgo de fallo se hace más patente en aquellos materiales que presentan un envejecimiento prematuro, como es el caso de los polímeros, pudiendo sufrir cambios drásticos en sus propiedades vírgenes con el transcurso del tiempo. No siempre los fabricantes de polímeros soportan debidamente las características evolutivas de los mismos, y normalmente cuando ello ocurre se

refieren a condiciones particulares de uso en los sectores de mayor consumo como pueda ser el sector del automóvil, y donde la exigencia de vida útil es muy inferior a la esperada en el sector eléctrico (superiores a 30 años) y con distintas solicitaciones de uso. En esta tesis se propone un diseño de ensayos particular para el sector de distribución eléctrica con el fin de poder evaluar el envejecimiento de los polímeros sometidos simultáneamente a solicitaciones químicas, eléctricas y térmicas, basado en la realización de diferentes ensayos combinando los parámetros tiempo/temperatura y caracterizando antes, durante y tras los mismos las muestras. La evolución de las propiedades se extrapola a curvas de envejecimiento. Los materiales elegidos para este estudio han sido diferentes resinas epoxidicas utilizadas en procesos de gelificación bajo presión como materiales termoestables, y las poliamidas amorfa, cristalina y policarbonato (con y sin fibra de vidrio) como materiales termoplásticos, estudiándose la evolución sobre las propiedades eléctricas, químicas y físicas de estos materiales.


DETERMINACIÓN DE LA EXPANSIÓN POR HUMEDAD DE LOS PRODUCTOS CERÁMICOS EMPLEADOS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES .

Autor: ISIDRO GORDEJUELA FEDERICO DE. Año: 2003. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: ARQUITECTURA. Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA.

Resumen: SE HE DETERMINADO LA EXPANSIÓN DE UN NÚMERO ELEVADO DE MATERIALES CERÁMICOS DE USO ESTRUCTURAL (LADRILLO Y BOVEDILLA) REPRESENTATIVOS DEL MERCADO ESPAÑOL. SE HA ESTUDIADO LA DEPENDENCIA DEL CRECIMIENTO DE LAS CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES EN QUE PERMANECE EL MATERIAL Y LA VELOCIDAD DE EXPANSIÓN EN RELACIÓN CON EL TIEMPO. TAMBIÉN SE HA PROPUESTO UN MODELO DE CRECIMIENTO QUE PERMITE ACOTAR EL VALOR DE LA EXPANSIÓN A LARGO PLAZO. SE PROPONE UN TIPO DE ENSAYO ACELERADO CON AGUA HIRVIENDO QUE PERMITE PREDECIR LA EXPANSIÓN QUE SE OBSERVA DE FORMA NATURAL. TAMBIÉN SE DETERMINA LA RELACIÓN ENTRE LA EXPANSIÓN QUE SE OBSERVA EN PIEZAS DE LADRILLO Y EN MUROS. ESTABLECIDAS LAS RELACIONES ANTERIORES, SE DISCUTE LA VALIDEZ DE LOS DISTINTOS TIPOS DE ENSAYOS ACELERADOS UTILIZADOS POR DISTINTAS NORMATIVAS Y OTROS AUTORES. TRAS PROPICIAR EL ESTABLECIMIENTO DE LA NORMA UNE 67036:1999, EL TRABAJO FINALIZA PROPONIENDO UN PROTOCOLO DE INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LA MISMA.

MORTEROS DE CAL: PREPARACIÓN Y ESTUDIO FISICOQUÍMICO, MECÁNICO Y DE DURABILIDAD PARA SU EMPLEO EN RESTAURACIÓN .

Autor: LANAS GONZÁLEZ JAVIER. Año: 2003. Universidad: NAVARRA. Centro de lectura: CIENCIAS . Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Se han estudiado morteros de cal de nueva factura con el objetivo de utilizarlos en la restauración del patrimonio arquitectónico. Mediante la preparación de probetas estándar, se han analizado muestras de morteros de dos cales aéreas (CL90), cal hidráulica y cal dolomítica. Los ensayos de composición, químicos y mineralógicos, de resistencia mecánica a flexión y a compresión se han llevado a cabo a 3, 7 28, 91, 182 y 365 días. Se han evaluado diversos factores que afectan al comportamiento mecánico: Tiempo de curado, dosificación, características del árido y porosidad. Los morteros de cal aérea precisan largos períodos para exhibir sus máximas resistencias. Una mayor proporción de conglomerante genera mejores resistencias y un aumento paralelo de la porosidad, hasta el límite de 2:1. Los áridos de naturaleza caliza, de machaqueo, han ofrecido los mejores comportamientos mecánicos. La estructura porosa del material, estudiada por porosimetría de intrusión de mercurio, se ha correlacionado con las resistencias, de manera que una fase continua de matriz, junto con un mejor acceso de CO2 al sistema, ha contribuido a incremento de resistencia. En cales hidráulicas, el comportamiento es análogo aunque las cifras son más altas: En las primeras fases el mortero fragua rápidamente por la hidratación de C3S. Después se estabiliza a edades intermedias, y edades avanzadas las resistencias repuntan por la carbonatación y por la hidratación de C2S. Los morteros dolomíticos tienen un comportamiento parecido a los calizos, pero con posible concurrencia de una reacción de dedolomitización (ACR). Se ha estudiado También el proceso de apagado de cal dolomítica sometidas a distintas condiciones, valorándose la velocidad de extinción de óxidos y de carbonatación de hidróxidos, así como las fases formadas. El CaO se extingue rápidamente, no así el óxido de magnesio, muy dependiente del tamaño de partícula de la Cal y de la agitación. La carbonatación sólo genera calcita en condiciones normales. En atmósfera de CO2, se origina nesquehonita como fruto dela carbonatación del hidróxido de magnesio (producto cinético, con ventaja frente a dolomita, magnesita o hidromagnesita). En polvo, el hidróxido de calcio da lugara a vaterita, polimorfo metaestable, de acuerdo a la regla de Ostwald. Finalmente se ha etudiado la durabilidad de pastas frescas y endurecidas de cal aérea e hidráulica, a través de la exposición a cámara climática, cámara de SO2, ciclos de hielo-deshielo, exposición a la intemperie y grupo control. La exposición a SO2 dado lugar a la formación superficial de yeso (Cal aérea) y de yeso y syngenita (cal hidráulica) como se ha probado por DRX y SEM-EDS.


CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL Y DE PROPIEDADES MECÁNICAS DE ACEROS MICROALEADOS DE CONTENIDO MEDIO EN CARBONO CON ESTRUCTURA BAINÍTICA .

Autor: VIZCAÍNO GUTIÉRREZ SONIA. Año: 2002. Universidad: BARCELONA.

Centro de lectura: QUÍMICA. Centro de realización: FACULTAD DE QUÍMICA.

Resumen: En la presente Tesis se ha llevado a cabo la caracterización estructural y de propiedades mecánicas de microestructuras bainíticas obtenidas isotérmicamente en aceros microaleados de contenido medio en carbono. Cabe destacar que este tipo de aceros se emplean con la finalidad de mejorar las propiedades mecánicas de los aceros convencionales a través de la adición de elementos de microaleación. Así, este estudio se ha centrado en las microestructuras bainíticas puesto que tradicionalmente son las que presentan una combinación de propiedades mecánicas óptima. Es bien sabido que el tamaño de grano austenítico al inicio de la transformación gamma-alfa determina el desarrollo de ésta y el tamaño de grano de la microestructura final; definiendo de este modo sus propiedades de resistencia y tenacidad. Por este motivo es necesario establecer unos parámetros de austenización (Temperatura y tiempo) que conduzcan a la microestructura de tamaño de grano homogéneo mínimo. Así, se han evaluado las condiciones óptimas de austenización de los aceros a estudiar. Para ello es necesario evaluar la influencia de los precipitados de los elementos de microaleación (Ti, V, Nb y A1) en el modo de crecimiento de los granos y en su tamaño final, a través del estudio de su producto de solubilidad. Para poder establecer los tratamientos térmicos adecuados que produzcan microestructuras bainíticas con una combinación apropiada de propiedades es necesario caracterizar y limitar los campos de transformación en condiciones de no-equilibrio de estos aceros (una vez obtenidas las condiciones óptimas de austenización), para ello se requiere de la representación de los diagramas de transformación temperatura-tiempo y de enfriamiento continuo (referidos a procesos de enfriamiento isotérmicos y continuos respectivamente) de forma que permitan distinguir entre diversas morfologías bainíticas que puedan aportar diferencias en las propiedades evaluadas. La tendencia actual en la industria, donde la disminución de costes de producción es parámetro de selección, hace interesante la modelización de los comportamientos observados para las transformaciones bainíticas, no sólo tras tratamientos isotérmicos sino también para enfriamientos continuos, puesto que la posible modelización del comportamiento de aceros de composición compleja a través de ecuaciones lo más sencillas posible se traduce en ahorros energéticos y económicos en la producción de aceros de estas estructuras. Por último, se ha procedido a la selección de un número definido de tratamiento térmicos con el objetivo de establecer cuál es el que presenta la mejor combinación de propiedades. Para ello es necesario el estudio exhaustivo de las propiedades mecánicas del material (a través de ensayos de dureza y microdureza, resiliencia y tracción), comparándose los valores obtenidos entre ellos con tal de establecer la bondad de uno u otro.


DESARROLLO DE NUEVAS BREAS LIGANTES DE BAJA TOXICIDAD .

Autor: PÉREZ MARTÍNEZ MARTA. Año: 2002. Universidad: OVIEDO .

Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: E.T.S DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: En la presente Memoria se plantea el desarrollo a escala de laboratorio de nuevas breas ligantes, menos genotóxicas que las comerciales que se utilizan habitualmente, mediante mezcla en diversas proporciones de brea de alquitrán de bulla y brea de petróleo, con vistas a su implantación en el sector industrial. Como etapa previa a la preparación de estas mezclas se llevó a cabo un estudio exhaustivo de la composición y comportamiento de las breas de partida con el fin de establecer su aportación a la mezcla. A partir de los resultados obtenidos se seleccionaron las mezclas con una proporción de breas de petróleo del 30 y 45% como las más adecuadas para su potencial uso como ligantes. El estudio de las mezclas seleccionadas mediante cromatografía de gases confirmó su menor genotoxicidad y la de sus emisiones a 220ºC/ 5h. Este hecho las valida como ligantes desde el punto de vista medioambiental y de salud laboral. Dada la diferente naturaleza química de las mezclas respecto a las breas de alquitrán de hulla empleadas tradicionalmente en la preparación de pastas Söderberg, el uso de las mismas hizo necesaria una nueva formulación de las pastas con el fin de adecuar sus parámetros, en particular su alargamiento. Esto conllevo un reajuste de la distribución granulométrica del coque de petróleo calcinado de relleno, así como del porcentaje de brea ligante utilizado. A partir de las pastas de las nuevas breas se preparaon ánodos de carbono a escala de laboratorio realizándose un estudio pormenorizado de los mismos atendiendo a sus características estructurales y sus propiedades eléctricas, mecánicas y reactividad química. Asimismo, se estudió la interacción entre sus componentes. Los resultados obtenidos evidenciaron que las propiedades de los ánodos preparados a partir de las mezclas seleccionadas eran equivalentes e incluso mejores que las de los procedentes de la brea de alquitrán de hulla.


MATERIALES COMPUESTOS CARBONO/COBRE PARA APLICACIONES DE TIPO ELÉCTRICO .

Autor: QUEIPO RODRÍGUEZ PAULA. Año: 2002. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: ESCUELA DE MINAS.

Resumen: En el presente trabajo se plantea la optimización de mezclas breas/grafito como paso previo a la incorporación del cobre para la preparación de materiales compuestos carbono/cobre para aplicaciones de tipo eléctrico. Se emplean dos breas de alquitran de hulla y grafitos naturales y sintéticos. Para la preparación de las mezclas brea/grafito se utilizan procedimientos basados en tratamientos térmicos controlados. Se estudian las propiedades de la brea cuando se trata individualmente o en presencia del grafito y la influencia del tipo de grafito de la temperatura y tiempo de tratamiento de la mezcla, así como el tipo de atmósfera empleada en el mismo. A partir de las mezclas

binarias brea/grafito se preparan materiales compuestos de carbono utilizando distintas presiones de moldeo y temperaturas de carbonización. Finalmente se estudia el comportamiento a desgaste de los materiales compuestos carbono/cobre preparados en condiciones próximas a las que se ven sometidas las escobillas durante el funcionamiento.


OPTIMIZACIÓN MICROESTRUCTURAL Y MECÁNICA DE LOS ACEROS ALEADOS AL CROMO UTILIZADOS EN LA FABRICACIÓN DE CILINDROS DE APOYO DE LOS TRENES DE LAMINACIÓN .

Autor: MAMMERI AHMED . Año: 2002. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: E.T.S DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: El presente trabajo se ha centrado en el estudio de los parámetros fundamentales de los tratamientos térmicos más convenientes que se deben aplicar a las dos calidades de acero aleadas en cromo (alto y bajo cromo) utilizadas en la fabricación de los cilindros de apoyo de tres cuarto, basados en un tratamiento de recocido destinado a la obtención del núcleo y los cuellos del cilindro, seguido de tratamientos de temple bainitico y revenido, destinados a la elaboración de la tabla del cilindro para lograr un cilindro compuesto, con una microestructura lo más uniforme posible y propiedades mecánicas adecuadas, que pueden responder a las nuevas exigencias de los más modernos trnes de laminación. Para la determinación de las propiedades más características simulativas del comportamiento en servicio de estos cilindros, se han utilizado ensayos de dureza, compresión, tracción tenacidad a la fractura y ensayos de desgaste en seco por deslizamientos; habiéndose utilizado igualmente la difracción de rayos X y la micoscopía óptica y electrónica de barrido para seguir la evolución de la microestructura obtenida.


COMPORTAMIENTO MECÁNICO EN CONDICIONES DINÁMICAS DE MATERIALES CERÁMICOS TENACES .

Autor: KHALIFA MOHAMED AMAL. Año: 2002. Universidad: CARLOS III DE MADRID. Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR . Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: En esta tesis doctoral se ha estudiado el comportamiento mecánico en condiciones dinámicas de materiales cerámicos reforzados de matriz alúmina y el nitruro de silicio. Se han realizado ensayos dinámicos en flexión y en comprensión, los primeros a velocidades de deformación medias y los segundos a altas velocidades de deformación. Dado que no existe normativa sobre estos ensayos para materiales cerámicos, una de las aportaciones de la tesis ha sido la puesta a punto de los correspondientes procedimientos de ensayo. En los ensayos de flexión se ha observado que la incorporación de una segunda fase de SiC a la alúmina incrementa la resistencia mecánica a flexión, tanto en condiciones dinámicas como estáticas. En los ensayos de compresión no se han observado diferencias significativas entre el comportamiento de los materiales con matriz de alúmina respecto a la alúmina monolítica. Los materiales de nitruro de silicio presentaban las mejores prestaciones mecánicas en todo el rango de velocidad de deformación, y tanto a flexión como a compresión. Por último, el análisis microestructural del daño ha permitido establecer los parámetros microestructurales que influyen en el comportamiento a flexión y a compresión dinámica en los diferentes materiales analizados.


MATERIALES COMPUESTOS EPOXI-SILICE: ESTUDIO DE INTERFASES .

Autor: OLMOS DÍAZ DANIA. Año: 2002. Universidad: CARLOS III DE MADRID. Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR. Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: En este trabajo se ha estudiado la interfase de materiales compuestos de matriz polimérica (resina epoxi) y refuerzo de tipo silícico (partículas de sílice y fibras de vidrio), empleando como técnica fundamental la fluorimetría, concretamente se analizó la respuesta fluorescente de cloruro de dansilo (DNS) y cloruro de 1-pirenosulfonilo (PSC). Se ha estudiado el curado de un sistema epoxi formado por dos componentes DGEBA y EDA. anclando el fluoróforo (especie fluorescente) tanto en la matriz polimérica como en la interfase del material compuesto. Los sustratos silícicos utilizados como refuerzo se modificaron con distintos tratamientos superficiales (APTES, APDES) y se estudió su efecto en el proceso de curado. Los resultados obtenidos por fluorescencia con el marcador anclado en la matriz mostraron resultados acordes con los obtenidos por FTNIR, confirmándose las tendencias observadas en función de la modificación superficial. Estos resultados fueron independientes del tipo de sustrato silícico empleado. Se estudiaron los procesos de relajación asociados a transiciones térmicas de segundo orden mediante el empleo de marcadores fluorescentes y se compararon a dos niveles: i) interfase/matriz; ii) recubrimiento (APTES, APDES). Finalmente, se estudió la cinética del proceso de degradación hidrolítica de los distintos recubrimientos empleados (sin matriz) en condiciones de pH y temperatura controladas, comprobándose que el aumento de la funcionalidad del silano y el del pH del medio, implicaban una velocidad de degradación mayor.


COMPORTAMIENTO A FRACTURA Y FATIGA DE CARBUROS CEMENTADOS WC-CO .

Autor: TORRES HERNÁNDEZ YADIR. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de realización: ETSEIB.

Resumen: Los carburos cementados WC-Co se utilizan fundamentalmente en la elaboración de herramientas para el conformado y mecanizado de metales. En servicio éstas se encuentran sometidas a condiciones diferentes que pueden resultar en la rotura prematura o el recambio de las mismas. A pesar que el papel y consecuencias de las solicitaciones mecánicas (cíclicas, impactos, sobrecargas y modo mixto) es un hecho ampliamente reconocido, su estudio y comprensión ha sido relativamente escaso e incompleto. Los objetivos generales de est tesis se pueden definir en términos de racionalizar el comportamiento a fractura y fatiga en el marco de la mecánica de la fractura elástica lineal (MFEL). La implementación efectiva de esta teoría requiere del conocimiento preciso de su tenacidad de fractura, su resistencia mecánica, el tamaño de defecto crítico y la geometría del sistema pieza (probeta)-defecto-modo de solicitación. Considerando que para los carburos cementados no existe una técnica normalizada para la medición de la tenacidad de fractura, en esta tesis se evalúa la fiabilidad de diferentes protocolos. Además, se analizan distintos modelos para los defectos críticos, desde la alternativa más simple de una fisura circular hasta alguna más compleja que incluye la descripción de los defectos de procesamiento como concentradores de tensión que operan sobre fisuras que los circundan totalmente. Por su parte, el comportamiento en fatifa se estudia desde el punto de vista tanto de propagación de fisuras como de vida a fatiga infinita (distintas relaciones de carga). Además, se evalúa la posibilidad de utilizar los valores del umbral de propagación de grietas grandes por fatiga, Kth, como parámetro crítico de diseño estructural (en fatiga) en estos materiales. Para ello se consideró la similitud entre fisuras grandes y pequeñas (los defectos críticos son del mismo tamaño, tipo y geometría bajo solicitaciones tanto monotónicas como cíclicas). La concordancia entre los valores de los límites de fatiga estimados y determinados experimentalmente con el método de la escalera es satisfactoria. Finalmente, se evalúa la respuesta a rotura de estos materiales bajo solicitaciones estática y cíclicas en modo II y mixto I+II. A partir de este estudio se pudo concluir que independientemente del tipo de fisuras analizadas (Grandes o pequeñas) y del modo de carga aplicado (puro o mixto) el umbral de propagación de fisuras grandes por fatiga en modo I resulta ser el parámetro crítico de fatiga asociado al diseño y control de calidad de herramientas o componentes fabricados con carburos cementados WC-Co.


COMPORTAMIENTO MECÀNICO DE LAS JUNTAS TIPO T-BOLT EN MATERIALES COMPUESTOS GRUESOS .

Autor: MARTÍNEZ MOLL VÍCTOR. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .

Resumen: En el presente trabajo, se ha realizado un análisis de la junta T-bolt aplicada a la unión de laminados gruesos con elementos metálicos. Más concretamente, el estudio se centra en el tipo de juntas T-bolt utilizadas en la unión entre las patas y el buje de aerogeneradores de gran tamaño, que constituyen una de las principales aplicaciones de este tipo de juntas. En primer lugar, se ha realizado un análisis paramétrico simplificado de los diferentes factores que influyen en el comportamiento de la junta, a partir del cual se justifica la necesidad de realizar un estudio en profundidad de los estados de esfuerzos presentes en el laminado en las proximidades de la junta, y de estudiar su resistencia frente a los distintos modos de fallo posibles. El siguiente punto de desarrollo es el análisis de esfuerzos en el laminado, para lo cual se ha utilizado un modelo tridimensional de elementos finitos. En primer lugar se han analizado los esfuerzos para una geometría típica bajo tres situaciones de carga distintas, y se ha determinado la evolución del área de contacto entre el bulón y el laminado. A continuación se ha realizado una comparación entre la distribución de esfuerzos de la T-bolt y la que presentan las juntas a solape. Finalmente, se ha analizado la influencia de la curvatura del laminado en los resultados. Para la determinación de la resistencia del laminado en la zona de la junta, uno de los obstáculos princiaples consiste en que, en los diseños típicos de la T-bolt, el vástago rompe mucho antes de que se alcance la carga de rotura del laminado en alguno de sus distintos modos. Por este motivo, se ha tenido que diseñar un utillaje especial que permitiera la introducción de las cargas necesarias. Se han realizado ensayos para dos materiales distintos, forzando, para cada uno de ellos, el fallo en tensión neta y comprensión local. Finalmente, se ha demostrado que es posible predecir, con una buena aproximación, la carga de rotura del laminado de la T-bolt, utilizando como datos de partida las cargas de rotura del laminado en tensión neta y comprensión local, y las distribuciones de esfuerzos de la junta a analizar y de la probeta utilizada para estimar los parámetros anteriores. Se observa que los márgenes de seguridad respecto al fallo del laminado en las juntas T-bolt utilizadas actualmente en la industria eólica es muy elevado (entre 3.5 y 5), lo que indica que existe un cierto margen para la optimización del espesor del laminado, siempre que se considere admisible la aparición de grietas en la matriz.


EVOLUCIÓN MICROESTRUCTURAL DE ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICO-FERRÍTICOS SOMETIDOS A TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y TERMOMECÁNICOS .

Autor: SALÁN BALLESTEROS M. NÚRIA. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de realización: ETSEIB.

Resumen: La gran mayoría de transformaciones que afectan la vida de los aceros inoxidables dúplex ocurren en la fase ferrítica, de manera que el conocimiento y comprensión del comportamiento de esta fase es clave para entender el comportamiento de los dúplex. En la introducción se presentan los aceros inoxidables y las variaciones microestructurales que padecen éstos bajo el efecto de los tratamientos térmicos. Se hace un énfasis especial en los aceros inoxidables dúplex y en los superferrítico REMANIT 4575, así como las técnicas de caracterización microestructural y mecánica que se han aplicado para cuantificar el efecto que producen las transformaciones de fase en ambos materiales. En un tercer capítulo se detallan y analizan los resultados experimentales, empezando por los correspondientes al acero inoxidable dúples AISI 329. Tras ser sometido a tratamientos térmicos de recocido y de envejecimiento en un rango intermedio de temperaturas, se detallan los valores de dureza obtenidos globalmente y en su fase ferrítica, así como los resultados correspondientes a los ensayos mecánicos convencionales realizados (tracción, comprensión y tenacidad a impacto). Una relación entre valores de dureza y de tracción para el dúplex en distintas condiciones, proporciona información sobre la bondad de una correlación. La realización de un tratamiento termomecánico da pie a considerar ensayos de punzonado de probetas pequeñas (Small Punch Test) como una alternativa adecuada en situaciones en que el volumen de material disponible es pequeño. También se ha estudiado el efecto del envejecimiento a un acero inoxidablemonofásico de microestructura ferrítica, de composición similar a la de la fase alfa del dúplex, tanto a nivel de variación microestructural como a partir de la respuesta mecánica del material. Considerando que el envejecimiento térmico a temperaturas intermedias produce descomposición espinodal en la fase ferrítica de los dúplex y en los superferríticos, regida por la difusión del cromo en la red Fe-Cr, se ha dedicado un cuarto capítulo a la determinación de la energía de activación de este proceso, suponiendo que la ley cinética del envejecimiento sigue una distribución de Arrhenius. Se constata que la energía de activación es tanto menor como mayores son los valores de temperatura en el tramo de envejecimiento considerado. Un quinto y último capítulo recoge las conclusiones a que ha conducido el análisis del desarrollo experimental.


ESTUDIO CONSTITUTIVO DE MATERIALES COMPUESTOS LAMINADOS SOMETIDOS A CARGAS CÍCLICAS .

Autor: MAYUGO MAJÓ JOAN ANDREU. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de realización: E.T.S. ENGINYERS DE CAMINS, CANALS I PORTS DE B..

Resumen: La tesis presentada propone una metodología para el análisis de la degradación a fatiga que produce la aplicación de cargas cíclicas en un composite laminado de fibras largas. En primer lugar se han estudiado los mecanismos de degradación que son responsables del deterioro irreversible de las propiedades de rigidez y resistencia de los composites bajo cargas cíclicas. Se ha tratado de obtener una visión de los fenómenos de degradación que tienen lugar en un elemento estructural de polímero reforzado con fibras (FRP) describiendo de forma cualitativa los distintos modos de daño en laminados, la interacción entre ellos y su propagación. También se muestra la visión clásica del análisis del fenómeno de la fatiga con un seguimiento de las propiedades efectivas del compuesto mediante las curvas en el plano S-N, curvas de degradación de la resistencia residual y disminución de la rigidiez. Interpretando como afectan al comportamiento global de un laminado factores tan diversos como la disposición y propiedades de sus constituyentes o las características de las cargas variables aplicadas. A continuación, mediante una revisión de los modelos de fatiga propuestos por otros autores, se han estudiado las estrategias más comunes para la predicción del tiempo de vida de un material sometido a cargas cíclicas. En este estudio se ha dado una especial importancia al enfoque del estudio de la fatiga en composites a través de modelos de daño en la mecánica de medios continuos (MMC), comentando en detalle los principales estudios en este campo. Asimismo, se contemplan distintas estrategias de acumulación de daño para estudiar cargas cíclicas no estacionarias. Finalmente se propone un método para la formulación de la degradación pro el fenómeno de la fatiga. De este modo se ha ideado una metodología que ha permitido desarrollar un modelo constitutivo integrado en la MMC para la modelización de la degradación por fatiga. El modelo permite estudiar el comportamiento del composite bajo solicitación de tensiones cíclicas de características variables. De esta forma se ha obtenido un método válido para la predicción de vida de FRP. Se ha realizado, también, la implementación del modelo de degradación de la fatiga en un sistema de cálculo numérico de elementos finitos que permite acoplar la degradación a fatiga con cualquier modelo constitutivo del material (elástico, degradación progresiva y localizada, plasticidad, etc.). Además, se han generado ejemplos de aplicación de la metododología par analizar del comportamiento de laminados y/o para predecir la vida de elementos estructurales de FRP durante la fase de diseño.


Caracterización del comportamiento mecánico y frente a la corrosión de morteros de reparación del hormigón estructural .

Autor: PELUFO CARBONELL MARÍA JOSÉ. Año: 2004. Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA. Centro de lectura: Dep. Ingenieria de la Construccion. Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: En las últimas décadas y para solucionar los problemas de durabilidad del hormigón han aparecido en el mercado multitud de productos destinados a la reparación del hormigón con características y componentes distintos. Esto dificulta la selección del material idóneo para cada caso de reparación que se presenta, ya que son difíciles de clasificar atendiendo a unos criterios de normalización simple. En la actualidad, y en la mayoría de los casos, los ingenieros dedicados a la reparación se basan, para la selección del producto, en los datos proporcionados por los fabricantes, lo que puede ser una causa del fracaso de la reparación por la elección de un material adecuado para el propósito deseado. Este trabajo plantea criterios para comparar la efectividad de distintos productos o sistemas de reparación, que permitan a los proyectistas elegir el mejor sistema o producto de reparación de acuerdo a los esfuerzos que está sometida la estructura reparada y considerando el ambiente en el que está situada la reparación. Las propiedades que se analizan, de cada uno de los productos elegidos, son: - El nivel de protección proporcionado por el producto de reparación al avance de la corrosión de la armadura. Se analiza la variación del potencial de corrosión sobre probetas diseñadas para tal fin. - La adherencia entre el producto de reparación y el hormigón reparado. - Propiedades mecánicas y físicas de los morteros. El estudio se ha aplicado a dos morteros de reparación comerciales y un mortero de cemento Portland. Las variables que se consideran en este caso son: dosificación en agua del mortero, efecto de la humedad sobre la superficie de aplicación del mortero, utilización de producto de imprimación. El objetivo final es verificar si los métodos de ensayo propuestos permiten caracterizar la calidad del producto o sistema de reparación aplicado.


Análisis espectral del ruido granular para la extracción de firmas ultrasónicas.

Autor: GOSÁLBEZ CASTILLO JORGE. Año: 2003. Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA. Centro de lectura: Dep. Comunicaciones . Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: El tratamiento digital de señales es hoy en día un aspecto fundamental en el desarrollo de sistemas avanzados de ensayos no destructivos de materiales por ultrasonidos. Un ámbito específico es el de la extracción de información del denominado ruido granular ultrasónico, con el objetivo de caracterizar el material bajo análisis. El ruido granular se genera por la superposición de múltiples ecos originados por la microestructura del material, cuando se inyecta en esta último un pulso ultrasónico de frecuencia adecuada. Dicho ruido admite un modelado estodástico y puede aplicarse sobre él técnicas de análisis espectral, para la extracción de parámetros que pueda currelarse con propiedades físicas del material, permitiendo su caracterización. En esta tesis proponemos el concepto de firma ultrasónica, consistente en la curva de evoluación de la frecuencia central del pulso ultrasónico inyectado en el material, a medida que se propaga por el interior del mismo. Dicha evolución está vinculada a la forma en que progresivamente se

atenúan las diferentes componentes frecuenciales del especto del pulso. En general, lo hacen de forma diferente, lo que supone variaciones en el espectro y, en consecuencia, en su frecuencia central. Estas variaciones son inherentes a las características del material y pueden permitir su caracterización. La técnica de obtención de la firma ultrasónica se realiza mediante un análisis (no estacionario) del ruido granular a cada profundidad y tiene dos aspectos claramente diferenciados: estimación del especto del pulso y estimación de la frecuencia central a partir de dicho espectro. El primer aspecto es básicamente un problema de análisis espectral donde debe tenerse en cuenta el particular modelo convolutivo del ruido granular. Por ello se proponen y estudian en esta tesis tres alternativas: método ARMA (paramétrico), cepstrum real y cepstrum complejo basado en HOS ( ambos no paramétrico). El segundo aspecto supone desarrollar y evaluar técnicas de estimación de la frecuencia central. En esta tesis analizamos dos estimadores: la frecuencia centroide y la frecuencia máxima, obteniendo el sesgo y la varianza de las correspondientes estimas. Ello nos lleva a proponer estimadores mejorados: la frecuencia centroide modificada, para reducir sesgo, y el estimador de frecuencia de Hilbert para reducir varianza. La parte final de la tesis está dedicada a una aplicación del método de extracción de firmas anteriormente propuesto: la estimación de la porosidad en materiales derivados del cemento. Este es un problema muy significativo en el análisis de la durabilidad de elementos constructivos realizados con dichos materiales. Demostramos que en términos generales existe una buena correlación entre parámetros extraídos de la firma ultrasónica basada en la frecuencia central y valores de porosidad de probetas, medidos a partir de procedimientos destructivos.


INFLUENCIA DEL ENVEJECIMIENTO HIGROTERMICO EN EL COMPORTAMIENTO A FRACTURA DE COMPUESTOS DE MATRIZ TERMOPLASTICA.

Autor: ZENASNI RAMDANE. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: Se estudia el efecto, que sobre la resistencia a la fractura, de tres materiales compuestos de matriz PEI reforzada con fibra de vidrio y de carbono en forma de distintos entrelazados (2/2 Twill y 8H Satin), tiene el envejecimiento higrotérmico. Se ha llevado a cabo la caracterización del comportamiento a fractura interlaminar tanto en modo Icomo en modo II en el estado inicial, posteriormente, se ha determinado el tiempo y el porcentaje de saturación tras someter los compuestos al efecto combinado de humedad y temperatura. También se han diseñado dispositivos mecánicos para inducir cargas sobre probetas de compuestos con el objeto de realizar el estudio higrotermomecánico. La parte más importante del trabajo corresponde a la

cuantificación de la resistencia a fractura de modo I y de modo II tras someter los compuestos al envejecimiento higrotérmico bajo temperatura de 70ºC, 95% HR y diferentes periodos de tiempo (30,60,120 y 180 días) y la posterior valoración de la pérdida de la resistencia a fractura tras someter los materiales al efecto combinado del envejecimiento higrotérmico y de la carga.


TRATAMIENTO TERMICO Y PROPIEDADES DE LOS CILINDROS DE TRABAJO DE LOS TRENES DE BANDAS EN CALIENTE DE ACERO RAPIDO.

Autor: ZIADI ABDELKADER. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: En este trabajo se analiza la microestructura y el comportamiento mecánico de los aceros rápidos que han empezado a utilizarse recientemente para la fabricación de los cilindros de trabajo de los trenes de bandas en caliente, en sustitución de las fundiciones altas en cromo. Se ha tratado de optimizar el tratamiento térmico necesario para mejorar la microestructura, y, por lo tanto, las propiedades mecánicas del acero rápido. Esta mejora se logra en virtud de la adecuada dosificación de elementos de aleación (Cr, W, Mo, V) y de la eliminación completa de la austenita residual, que aparece tras el temple de estos aceros de muy alta aleación, con el fin de obtener una densidad máxima de carburos finos muy duros, bien dispersos en una fase matriz con una resistencia y tenacidad suficientes. Para evaluar los efectos del tratamiento térmico en las propiedades y en el comportamiento de estos aceros se emplearon medidas de dureza, ensayos de tracción y de compresión en caliente, así como ensayos de desgastes, de oxidación y de tenacidad a la fractura. También se ha utilizado la difracción de rayos X y la microscopía óptica y electrónica de barrido para conseguir la evolución microestructural.


SINTERIZACIÓN Y DESARROLLO MICROESTRUCTURAL DE COMPUESTOS NANOESTRUCTURADOS AL2O3_YAG.

Autor: ALVARADO QUINTANA HERNAN MARTIN. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS . Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: Teniendo en cuenta la estrecha relación existente entre las variables de procedimiento, la microestrcutura y las propiedades de los materiales cerámicos, en este trabajo de investigación se han optimizado las variables de procesamiento con el fin de controlar la evolución microestructural de los compuestos nanoestructurados de alúmina y YAG en vistas a su apliación en el campo de las cerámicas estructurales para aplicaciones biomédicas. El objetivo ha sido el de diseñar un material compuesto con una matriz densa de alúmina de grano fino, con nanopartículas de YAG uniformemente distribuidas en los bordes de grano actuando como partículas de reforzamiento. Para sintetizar los distintos materiales de partida se empleó un metodo coloidal consistente básicamente en al adición lenta de un precursor de ytrio diluido en etanol a una dispersión también en etanol de polvo de alúmina en agitación. Se seca en una estufa y luego se elimina el alcohol residual en horno de calcinación. A continuación se muele en un molino de atricción utilizando propanol, se seca nuevamente y finalmente se tamiza. Para conformar el sólido se prensa isostáticamente y posteriormente se sinteriza.


ACEROS LIBRES DE INTERSTICIALES Y DE ESMALTERIA DESTINADOS A OPERACIONES DE EMBUTICION.

Autor: MARTINEZ PEREZ VICTOR JESUS. Año: 2003. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: El acero ferrítico, cuya producción supone más de 300 millones de toneladas anuales, es el material más empleado en las operaciones de conformado y embutición en al industria. Se emplea en múltiples sectores como en la industria del automóvil, en la fabricación de envases (fundamentalmente en forma de hojalata), construcción metálica, electrodomésticos (frigoríficos, lavadoras) y esmaltería (bañeras, útiles de cocina etec). Dentro de los aceros ferríticos, se encuentran los aceros intersticiales (IF) de muy bajo contenido en Carbono y Nitrógeno, con características de embutición extraprofunda y aceros de gran limpieza interna y calidad superficial como los aceros ULC (Ultra Low Carbón) para esmaltería. Estos materiales son el campo de investigación de esta tesis. El análisis de estos aceros a lo largo de todo su proceso de fabricación, se lleva a cabo mediante diferentes técnicas experimentales ensayos mecánicos, metalografía óptica y cuantitativa, difracción por rayos X.


ANÁLISIS DE INTERFASES/INTERCARAS DE MATERIALES COMPUESTOS BASADOS EN FIBRAS DE CARBONO Y MATRICES CIANATO .

Autor: MARIETA GORRITI CRISTINA. Año: 2003. Universidad: PAIS VASCO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: E.T.S.I.I. Y DE I.T. DE BILBAO.

Resumen: El desarrollo tecnológico de las últimas décadas ha obligado a la ingeniería de materiales a tener que concebir nuevos materiales de altas prestaciones capaces de responder a las demandas de las nuevas apliaciones. El camino seguido ha sido el de combinar materiales conocidos para así obtener nuevos materiales con mejores propiedades. El denominador común de estos materiales, definidos como materiales compuestos, es que un elemento fibroso aporta resistencia a una matriz que configura geométricamente el material final. Son materiales altamente heterogéneos, por lo que son muchos los parámetros que hay que controlar para optimizar las propiedades finales del producto: los parámetros relacionados con los componentes, la matriz y el refuerzo, y los relacionados con las interfases/intercaras entre la matriz y el refuerzo. El objetivo principal del presente trabajo ha sido el análisis de estas interfases/intercaras y su influencia en el comportamiento mecánico del material compuesto. Para el desarrollo el trabajo se ha elegido una matriz polimérica termorrígida, un éster cianato y como refuerzo se ha utilizado fibra de carbono de alta resistencia sometida a diversos tratamientos superficiales para investigar las diferentes interfases/intercaras generadas y como éstas afectan en las propiedades finales del material compuesto. Por otro lado, si bien el éster cianato es conocido por su relativa alta tenacidad comparado con otros polímeros termorrígidos, algunas aplicaciones requieren aumentar su resistencia a fractura. Se pueden utilizar diferentes métodos, el más común es la adición de elastómeros o de polímeros termoplásticos de altas prestaciones a la resina sin curar. En el presente trabajo se ha elegido la modificación mediante la adición a la resina de polímero termoplástico, concretamente el polímero elegido ha sido una poliéter imida, PEI. Se ha modificado el éster cianato con diferentes porcentajes de PEI e igualmente se han analizado las interfases/intercaras generadas y su influencia en el comportamiento del material compuesto. Para el desarrollo del trabajo se ha realizado primeramente una caracterización físico/química, mecánica y morfológica de los componentes con el tipo de adhesión que se genera entre ellos. Posteriormente, se ha realizado el análisis de la adhesión interfacial de las diferentes fibras con las diferentes matrices. La adhesión se ha valorado midiendo la cortadura de la interfase tanto a nivel micro, con el ensayo de pull-out, como a nivel macro, con el ensayo de cizalladura en viga corta, SBS. Estos estudios se han realizado con microcomposites y con laminados. Por último, se ha hecho un estudio de la tenacidad a la fractura de los laminados. Tras los ensayos, se ha llevado a cabo, con diferentes técnicas de microscopía, electrónica y de fuerzas atómicas, una investigación sobre la adhesión y los mecanismos de fractura.


ENVEJECIMIENTO DE LOS MATERIALES POLIMÉRICOS EN ELECTROTECNIA SOMETIDOS SIMULTÁNEAMENTE A SOLICITACIONES QUÍMICAS, ELÉCTRICAS Y TÉRMICAS .

Autor: LARRIETA ZUBIA JAVIER. Año: 2003. Universidad: PAIS VASCO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE BILBAO.

Resumen: La calidad de suministro eléctrico depende en gran medida de la tasa de fallos de los equipos que configuran la red de distribución eléctrica, las condiciones de explotación de las mismas y la vida esperada de los productos. La tasa de fallos vendrá condicionada por los diseños de los equipos y los coeficientes de seguridad aplicados en los cálculos y diseños. La evolución tecnológica de los diseños (soluciones más compactas) con mayores solicitaciones de uso, aumenta el riesgo de fallo y sus consecuencias. Este riesgo de fallo se hace más patente en aquellos materiales que presentan un envejecimiento prematuro, como es el caso de los polímeros, pudiendo sufrir cambios drásticos en sus propiedades vírgenes con el transcurso del tiempo. No siempre los fabricantes de polímeros soportan debidamente las características evolutivas de los mismos, y normalmente cuando ello ocurre se refieren a condiciones particulares de uso en los sectores de mayor consumo como pueda ser el sector del automóvil, y donde la exigencia de vida útil es muy inferior a la esperada en el sector eléctrico (superiores a 30 años) y con distintas solicitaciones de uso. En esta tesis se propone un diseño de ensayos particular para el sector de distribución eléctrica con el fin de poder evaluar el envejecimiento de los polímeros sometidos simultáneamente a solicitaciones químicas, eléctricas y térmicas, basado en la realización de diferentes ensayos combinando los parámetros tiempo/temperatura y caracterizando antes, durante y tras los mismos las muestras. La evolución de las propiedades se extrapola a curvas de envejecimiento. Los materiales elegidos para este estudio han sido diferentes resinas epoxidicas utilizadas en procesos de gelificación bajo presión como materiales termoestables, y las poliamidas amorfa, cristalina y policarbonato (con y sin fibra de vidrio) como materiales termoplásticos, estudiándose la evolución sobre las propiedades eléctricas, químicas y físicas de estos materiales.


DETERMINACIÓN DE LA EXPANSIÓN POR HUMEDAD DE LOS PRODUCTOS CERÁMICOS EMPLEADOS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES .

Autor: ISIDRO GORDEJUELA FEDERICO DE. Año: 2003. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: ARQUITECTURA. Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA.

Resumen: SE HE DETERMINADO LA EXPANSIÓN DE UN NÚMERO ELEVADO DE MATERIALES CERÁMICOS DE USO ESTRUCTURAL (LADRILLO Y BOVEDILLA) REPRESENTATIVOS DEL MERCADO ESPAÑOL. SE HA ESTUDIADO LA DEPENDENCIA DEL CRECIMIENTO DE LAS CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES EN QUE PERMANECE EL MATERIAL Y LA VELOCIDAD DE EXPANSIÓN EN RELACIÓN CON EL TIEMPO. TAMBIÉN SE HA PROPUESTO UN MODELO DE CRECIMIENTO QUE PERMITE ACOTAR EL VALOR DE LA EXPANSIÓN A LARGO PLAZO. SE PROPONE UN TIPO DE ENSAYO ACELERADO CON AGUA HIRVIENDO QUE PERMITE PREDECIR LA EXPANSIÓN QUE SE OBSERVA DE FORMA NATURAL. TAMBIÉN SE DETERMINA LA RELACIÓN ENTRE LA EXPANSIÓN QUE SE OBSERVA EN PIEZAS DE LADRILLO Y EN MUROS. ESTABLECIDAS LAS RELACIONES ANTERIORES, SE DISCUTE LA VALIDEZ DE LOS DISTINTOS TIPOS DE ENSAYOS ACELERADOS UTILIZADOS POR DISTINTAS NORMATIVAS Y OTROS AUTORES. TRAS PROPICIAR EL ESTABLECIMIENTO DE LA NORMA UNE 67036:1999, EL TRABAJO FINALIZA PROPONIENDO UN PROTOCOLO DE INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LA MISMA.

MORTEROS DE CAL: PREPARACIÓN Y ESTUDIO FISICOQUÍMICO, MECÁNICO Y DE DURABILIDAD PARA SU EMPLEO EN RESTAURACIÓN .

Autor: LANAS GONZÁLEZ JAVIER. Año: 2003. Universidad: NAVARRA. Centro de lectura: CIENCIAS . Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Se han estudiado morteros de cal de nueva factura con el objetivo de utilizarlos en la restauración del patrimonio arquitectónico. Mediante la preparación de probetas estándar, se han analizado muestras de morteros de dos cales aéreas (CL90), cal hidráulica y cal dolomítica. Los ensayos de composición, químicos y mineralógicos, de resistencia mecánica a flexión y a compresión se han llevado a cabo a 3, 7 28, 91, 182 y 365 días. Se han evaluado diversos factores que afectan al comportamiento mecánico: Tiempo de curado, dosificación, características del árido y porosidad. Los morteros de cal aérea precisan largos períodos para exhibir sus máximas resistencias. Una mayor proporción de conglomerante genera mejores resistencias y un aumento paralelo de la porosidad, hasta el límite de 2:1. Los áridos de naturaleza caliza, de machaqueo, han ofrecido los mejores comportamientos mecánicos. La estructura porosa del material, estudiada por porosimetría de intrusión de mercurio, se ha correlacionado con las resistencias, de manera que una fase continua de matriz, junto con un mejor acceso de CO2 al sistema, ha contribuido a incremento de resistencia. En cales hidráulicas, el comportamiento es análogo aunque las cifras son más altas: En las primeras fases el mortero fragua rápidamente por la hidratación de C3S. Después se estabiliza a edades intermedias, y edades avanzadas las resistencias repuntan por la carbonatación y por la hidratación de C2S. Los morteros dolomíticos tienen un comportamiento parecido a los calizos, pero con posible concurrencia de una reacción de dedolomitización (ACR). Se ha estudiado También el proceso de apagado de cal dolomítica sometidas a distintas condiciones, valorándose la velocidad de extinción de óxidos y de carbonatación de

hidróxidos, así como las fases formadas. El CaO se extingue rápidamente, no así el óxido de magnesio, muy dependiente del tamaño de partícula de la Cal y de la agitación. La carbonatación sólo genera calcita en condiciones normales. En atmósfera de CO2, se origina nesquehonita como fruto dela carbonatación del hidróxido de magnesio (producto cinético, con ventaja frente a dolomita, magnesita o hidromagnesita). En polvo, el hidróxido de calcio da lugara a vaterita, polimorfo metaestable, de acuerdo a la regla de Ostwald. Finalmente se ha etudiado la durabilidad de pastas frescas y endurecidas de cal aérea e hidráulica, a través de la exposición a cámara climática, cámara de SO2, ciclos de hielo-deshielo, exposición a la intemperie y grupo control. La exposición a SO2 dado lugar a la formación superficial de yeso (Cal aérea) y de yeso y syngenita (cal hidráulica) como se ha probado por DRX y SEM-EDS.


CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL Y DE PROPIEDADES MECÁNICAS DE ACEROS MICROALEADOS DE CONTENIDO MEDIO EN CARBONO CON ESTRUCTURA BAINÍTICA .

Autor: VIZCAÍNO GUTIÉRREZ SONIA. Año: 2002. Universidad: BARCELONA. Centro de lectura: QUÍMICA. Centro de realización: FACULTAD DE QUÍMICA.

Resumen: En la presente Tesis se ha llevado a cabo la caracterización estructural y de propiedades mecánicas de microestructuras bainíticas obtenidas isotérmicamente en aceros microaleados de contenido medio en carbono. Cabe destacar que este tipo de aceros se emplean con la finalidad de mejorar las propiedades mecánicas de los aceros convencionales a través de la adición de elementos de microaleación. Así, este estudio se ha centrado en las microestructuras bainíticas puesto que tradicionalmente son las que presentan una combinación de propiedades mecánicas óptima. Es bien sabido que el tamaño de grano austenítico al inicio de la transformación gamma-alfa determina el desarrollo de ésta y el tamaño de grano de la microestructura final; definiendo de este modo sus propiedades de resistencia y tenacidad. Por este motivo es necesario establecer unos parámetros de austenización (Temperatura y tiempo) que conduzcan a la microestructura de tamaño de grano homogéneo mínimo. Así, se han evaluado las condiciones óptimas de austenización de los aceros a estudiar. Para ello es necesario evaluar la influencia de los precipitados de los elementos de microaleación (Ti, V, Nb y A1) en el modo de crecimiento de los granos y en su tamaño final, a través del estudio de su producto de solubilidad. Para poder establecer los tratamientos térmicos adecuados que produzcan microestructuras bainíticas con una combinación apropiada de propiedades es necesario caracterizar y limitar los campos de transformación en condiciones de no-equilibrio de estos aceros (una vez obtenidas las condiciones óptimas de austenización), para ello se requiere de la representación de los diagramas de transformación temperatura-tiempo y de enfriamiento continuo (referidos a procesos de enfriamiento isotérmicos y continuos respectivamente) de forma que permitan distinguir entre diversas morfologías bainíticas que puedan aportar diferencias en las propiedades evaluadas. La tendencia actual en la industria, donde la

disminución de costes de producción es parámetro de selección, hace interesante la modelización de los comportamientos observados para las transformaciones bainíticas, no sólo tras tratamientos isotérmicos sino también para enfriamientos continuos, puesto que la posible modelización del comportamiento de aceros de composición compleja a través de ecuaciones lo más sencillas posible se traduce en ahorros energéticos y económicos en la producción de aceros de estas estructuras. Por último, se ha procedido a la selección de un número definido de tratamiento térmicos con el objetivo de establecer cuál es el que presenta la mejor combinación de propiedades. Para ello es necesario el estudio exhaustivo de las propiedades mecánicas del material (a través de ensayos de dureza y microdureza, resiliencia y tracción), comparándose los valores obtenidos entre ellos con tal de establecer la bondad de uno u otro.


DESARROLLO DE NUEVAS BREAS LIGANTES DE BAJA TOXICIDAD .

Autor: PÉREZ MARTÍNEZ MARTA. Año: 2002. Universidad: OVIEDO . Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: E.T.S DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: En la presente Memoria se plantea el desarrollo a escala de laboratorio de nuevas breas ligantes, menos genotóxicas que las comerciales que se utilizan habitualmente, mediante mezcla en diversas proporciones de brea de alquitrán de bulla y brea de petróleo, con vistas a su implantación en el sector industrial. Como etapa previa a la preparación de estas mezclas se llevó a cabo un estudio exhaustivo de la composición y comportamiento de las breas de partida con el fin de establecer su aportación a la mezcla. A partir de los resultados obtenidos se seleccionaron las mezclas con una proporción de breas de petróleo del 30 y 45% como las más adecuadas para su potencial uso como ligantes. El estudio de las mezclas seleccionadas mediante cromatografía de gases confirmó su menor genotoxicidad y la de sus emisiones a 220ºC/ 5h. Este hecho las valida como ligantes desde el punto de vista medioambiental y de salud laboral. Dada la diferente naturaleza química de las mezclas respecto a las breas de alquitrán de hulla empleadas tradicionalmente en la preparación de pastas Söderberg, el uso de las mismas hizo necesaria una nueva formulación de las pastas con el fin de adecuar sus parámetros, en particular su alargamiento. Esto conllevo un reajuste de la distribución granulométrica del coque de petróleo calcinado de relleno, así como del porcentaje de brea ligante utilizado. A partir de las pastas de las nuevas breas se preparaon ánodos de carbono a escala de laboratorio realizándose un estudio pormenorizado de los mismos atendiendo a sus características estructurales y sus propiedades eléctricas, mecánicas y reactividad química. Asimismo, se estudió la interacción entre sus componentes. Los resultados obtenidos evidenciaron que las propiedades de los ánodos preparados a partir de las mezclas seleccionadas eran equivalentes e incluso mejores que las de los procedentes de la brea de alquitrán de hulla.


MATERIALES COMPUESTOS CARBONO/COBRE PARA APLICACIONES DE TIPO ELÉCTRICO .

Autor: QUEIPO RODRÍGUEZ PAULA. Año: 2002. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: ESCUELA DE MINAS.

Resumen: En el presente trabajo se plantea la optimización de mezclas breas/grafito como paso previo a la incorporación del cobre para la preparación de materiales compuestos carbono/cobre para aplicaciones de tipo eléctrico. Se emplean dos breas de alquitran de hulla y grafitos naturales y sintéticos. Para la preparación de las mezclas brea/grafito se utilizan procedimientos basados en tratamientos térmicos controlados. Se estudian las propiedades de la brea cuando se trata individualmente o en presencia del grafito y la influencia del tipo de grafito de la temperatura y tiempo de tratamiento de la mezcla, así como el tipo de atmósfera empleada en el mismo. A partir de las mezclas binarias brea/grafito se preparan materiales compuestos de carbono utilizando distintas presiones de moldeo y temperaturas de carbonización. Finalmente se estudia el comportamiento a desgaste de los materiales compuestos carbono/cobre preparados en condiciones próximas a las que se ven sometidas las escobillas durante el funcionamiento.


OPTIMIZACIÓN MICROESTRUCTURAL Y MECÁNICA DE LOS ACEROS ALEADOS AL CROMO UTILIZADOS EN LA FABRICACIÓN DE CILINDROS DE APOYO DE LOS TRENES DE LAMINACIÓN .

Autor: MAMMERI AHMED . Año: 2002. Universidad: OVIEDO. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: E.T.S DE INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: El presente trabajo se ha centrado en el estudio de los parámetros fundamentales de los tratamientos térmicos más convenientes que se deben aplicar a las dos calidades de acero aleadas en cromo (alto y bajo cromo) utilizadas en la fabricación de los cilindros de apoyo de tres cuarto, basados en un tratamiento de recocido destinado a la obtención del núcleo y los cuellos del cilindro, seguido de tratamientos de temple bainitico y revenido, destinados a la elaboración de la tabla del cilindro para lograr un cilindro compuesto, con una microestructura lo más uniforme posible y propiedades mecánicas adecuadas, que pueden responder a las nuevas exigencias de los más modernos trnes de

laminación. Para la determinación de las propiedades más características simulativas del comportamiento en servicio de estos cilindros, se han utilizado ensayos de dureza, compresión, tracción tenacidad a la fractura y ensayos de desgaste en seco por deslizamientos; habiéndose utilizado igualmente la difracción de rayos X y la micoscopía óptica y electrónica de barrido para seguir la evolución de la microestructura obtenida.


COMPORTAMIENTO MECÁNICO EN CONDICIONES DINÁMICAS DE MATERIALES CERÁMICOS TENACES .

Autor: KHALIFA MOHAMED AMAL. Año: 2002. Universidad: CARLOS III DE MADRID. Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR . Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: En esta tesis doctoral se ha estudiado el comportamiento mecánico en condiciones dinámicas de materiales cerámicos reforzados de matriz alúmina y el nitruro de silicio. Se han realizado ensayos dinámicos en flexión y en comprensión, los primeros a velocidades de deformación medias y los segundos a altas velocidades de deformación. Dado que no existe normativa sobre estos ensayos para materiales cerámicos, una de las aportaciones de la tesis ha sido la puesta a punto de los correspondientes procedimientos de ensayo. En los ensayos de flexión se ha observado que la incorporación de una segunda fase de SiC a la alúmina incrementa la resistencia mecánica a flexión, tanto en condiciones dinámicas como estáticas. En los ensayos de compresión no se han observado diferencias significativas entre el comportamiento de los materiales con matriz de alúmina respecto a la alúmina monolítica. Los materiales de nitruro de silicio presentaban las mejores prestaciones mecánicas en todo el rango de velocidad de deformación, y tanto a flexión como a compresión. Por último, el análisis microestructural del daño ha permitido establecer los parámetros microestructurales que influyen en el comportamiento a flexión y a compresión dinámica en los diferentes materiales analizados.


MATERIALES COMPUESTOS EPOXI-SILICE: ESTUDIO DE INTERFASES .

Autor: OLMOS DÍAZ DANIA. Año: 2002. Universidad: CARLOS III DE MADRID. Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR. Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: En este trabajo se ha estudiado la interfase de materiales compuestos de matriz polimérica (resina epoxi) y refuerzo de tipo silícico (partículas de sílice y fibras de vidrio), empleando como técnica fundamental la fluorimetría, concretamente se analizó la respuesta fluorescente de cloruro de dansilo (DNS) y cloruro de 1-pirenosulfonilo (PSC). Se ha estudiado el curado de un sistema epoxi formado por dos componentes DGEBA y EDA. anclando el fluoróforo (especie fluorescente) tanto en la matriz polimérica como en la interfase del material compuesto. Los sustratos silícicos utilizados como refuerzo se modificaron con distintos tratamientos superficiales (APTES, APDES) y se estudió su efecto en el proceso de curado. Los resultados obtenidos por fluorescencia con el marcador anclado en la matriz mostraron resultados acordes con los obtenidos por FTNIR, confirmándose las tendencias observadas en función de la modificación superficial. Estos resultados fueron independientes del tipo de sustrato silícico empleado. Se estudiaron los procesos de relajación asociados a transiciones térmicas de segundo orden mediante el empleo de marcadores fluorescentes y se compararon a dos niveles: i) interfase/matriz; ii) recubrimiento (APTES, APDES). Finalmente, se estudió la cinética del proceso de degradación hidrolítica de los distintos recubrimientos empleados (sin matriz) en condiciones de pH y temperatura controladas, comprobándose que el aumento de la funcionalidad del silano y el del pH del medio, implicaban una velocidad de degradación mayor.


COMPORTAMIENTO A FRACTURA Y FATIGA DE CARBUROS CEMENTADOS WC-CO .

Autor: TORRES HERNÁNDEZ YADIR. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de realización: ETSEIB.

Resumen: Los carburos cementados WC-Co se utilizan fundamentalmente en la elaboración de herramientas para el conformado y mecanizado de metales. En servicio éstas se encuentran sometidas a condiciones diferentes que pueden resultar en la rotura prematura o el recambio de las mismas. A pesar que el papel y consecuencias de las solicitaciones mecánicas (cíclicas, impactos, sobrecargas y modo mixto) es un hecho ampliamente reconocido, su estudio y comprensión ha sido relativamente escaso e incompleto. Los objetivos generales de est tesis se pueden definir en términos de racionalizar el comportamiento a fractura y fatiga en el marco de la mecánica de la fractura elástica lineal (MFEL). La implementación efectiva de esta teoría requiere del conocimiento preciso de su tenacidad de fractura, su resistencia mecánica, el tamaño de defecto crítico y la geometría del sistema pieza (probeta)-defecto-modo de solicitación. Considerando que para los carburos cementados no existe una técnica normalizada para la medición de la tenacidad de fractura, en esta tesis se evalúa la fiabilidad de diferentes protocolos. Además, se analizan distintos modelos para los defectos críticos, desde la alternativa más simple de una fisura circular hasta alguna más compleja que incluye la descripción de los defectos de procesamiento como concentradores de tensión que operan sobre fisuras que los circundan totalmente. Por su parte, el comportamiento en fatifa

se estudia desde el punto de vista tanto de propagación de fisuras como de vida a fatiga infinita (distintas relaciones de carga). Además, se evalúa la posibilidad de utilizar los valores del umbral de propagación de grietas grandes por fatiga, Kth, como parámetro crítico de diseño estructural (en fatiga) en estos materiales. Para ello se consideró la similitud entre fisuras grandes y pequeñas (los defectos críticos son del mismo tamaño, tipo y geometría bajo solicitaciones tanto monotónicas como cíclicas). La concordancia entre los valores de los límites de fatiga estimados y determinados experimentalmente con el método de la escalera es satisfactoria. Finalmente, se evalúa la respuesta a rotura de estos materiales bajo solicitaciones estática y cíclicas en modo II y mixto I+II. A partir de este estudio se pudo concluir que independientemente del tipo de fisuras analizadas (Grandes o pequeñas) y del modo de carga aplicado (puro o mixto) el umbral de propagación de fisuras grandes por fatiga en modo I resulta ser el parámetro crítico de fatiga asociado al diseño y control de calidad de herramientas o componentes fabricados con carburos cementados WC-Co.


COMPORTAMIENTO MECÀNICO DE LAS JUNTAS TIPO T-BOLT EN MATERIALES COMPUESTOS GRUESOS .

Autor: MARTÍNEZ MOLL VÍCTOR. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .

Resumen: En el presente trabajo, se ha realizado un análisis de la junta T-bolt aplicada a la unión de laminados gruesos con elementos metálicos. Más concretamente, el estudio se centra en el tipo de juntas T-bolt utilizadas en la unión entre las patas y el buje de aerogeneradores de gran tamaño, que constituyen una de las principales aplicaciones de este tipo de juntas. En primer lugar, se ha realizado un análisis paramétrico simplificado de los diferentes factores que influyen en el comportamiento de la junta, a partir del cual se justifica la necesidad de realizar un estudio en profundidad de los estados de esfuerzos presentes en el laminado en las proximidades de la junta, y de estudiar su resistencia frente a los distintos modos de fallo posibles. El siguiente punto de desarrollo es el análisis de esfuerzos en el laminado, para lo cual se ha utilizado un modelo tridimensional de elementos finitos. En primer lugar se han analizado los esfuerzos para una geometría típica bajo tres situaciones de carga distintas, y se ha determinado la evolución del área de contacto entre el bulón y el laminado. A continuación se ha realizado una comparación entre la distribución de esfuerzos de la T-bolt y la que presentan las juntas a solape. Finalmente, se ha analizado la influencia de la curvatura del laminado en los resultados. Para la determinación de la resistencia del laminado en la zona de la junta, uno de los obstáculos princiaples consiste en que, en los diseños típicos de la T-bolt, el vástago rompe mucho antes de que se alcance la carga de rotura del laminado en alguno de sus distintos modos. Por este motivo, se ha tenido que diseñar un utillaje especial que permitiera la introducción de las cargas necesarias. Se han realizado ensayos para dos materiales distintos, forzando, para cada uno de ellos, el fallo en tensión neta y

comprensión local. Finalmente, se ha demostrado que es posible predecir, con una buena aproximación, la carga de rotura del laminado de la T-bolt, utilizando como datos de partida las cargas de rotura del laminado en tensión neta y comprensión local, y las distribuciones de esfuerzos de la junta a analizar y de la probeta utilizada para estimar los parámetros anteriores. Se observa que los márgenes de seguridad respecto al fallo del laminado en las juntas T-bolt utilizadas actualmente en la industria eólica es muy elevado (entre 3.5 y 5), lo que indica que existe un cierto margen para la optimización del espesor del laminado, siempre que se considere admisible la aparición de grietas en la matriz.


EVOLUCIÓN MICROESTRUCTURAL DE ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICO-FERRÍTICOS SOMETIDOS A TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y TERMOMECÁNICOS .

Autor: SALÁN BALLESTEROS M. NÚRIA. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de realización: ETSEIB.

Resumen: La gran mayoría de transformaciones que afectan la vida de los aceros inoxidables dúplex ocurren en la fase ferrítica, de manera que el conocimiento y comprensión del comportamiento de esta fase es clave para entender el comportamiento de los dúplex. En la introducción se presentan los aceros inoxidables y las variaciones microestructurales que padecen éstos bajo el efecto de los tratamientos térmicos. Se hace un énfasis especial en los aceros inoxidables dúplex y en los superferrítico REMANIT 4575, así como las técnicas de caracterización microestructural y mecánica que se han aplicado para cuantificar el efecto que producen las transformaciones de fase en ambos materiales. En un tercer capítulo se detallan y analizan los resultados experimentales, empezando por los correspondientes al acero inoxidable dúples AISI 329. Tras ser sometido a tratamientos térmicos de recocido y de envejecimiento en un rango intermedio de temperaturas, se detallan los valores de dureza obtenidos globalmente y en su fase ferrítica, así como los resultados correspondientes a los ensayos mecánicos convencionales realizados (tracción, comprensión y tenacidad a impacto). Una relación entre valores de dureza y de tracción para el dúplex en distintas condiciones, proporciona información sobre la bondad de una correlación. La realización de un tratamiento termomecánico da pie a considerar ensayos de punzonado de probetas pequeñas (Small Punch Test) como una alternativa adecuada en situaciones en que el volumen de material disponible es pequeño. También se ha estudiado el efecto del envejecimiento a un acero inoxidablemonofásico de microestructura ferrítica, de composición similar a la de la fase alfa del dúplex, tanto a nivel de variación microestructural como a partir de la respuesta mecánica del material. Considerando que el envejecimiento térmico a temperaturas intermedias produce descomposición espinodal en la fase ferrítica de los dúplex y en los superferríticos, regida por la difusión del cromo en la red Fe-Cr, se ha dedicado un cuarto capítulo a la determinación de la energía de activación de este proceso, suponiendo que la ley cinética del

envejecimiento sigue una distribución de Arrhenius. Se constata que la energía de activación es tanto menor como mayores son los valores de temperatura en el tramo de envejecimiento considerado. Un quinto y último capítulo recoge las conclusiones a que ha conducido el análisis del desarrollo experimental.


ESTUDIO CONSTITUTIVO DE MATERIALES COMPUESTOS LAMINADOS SOMETIDOS A CARGAS CÍCLICAS .

Autor: MAYUGO MAJÓ JOAN ANDREU. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de realización: E.T.S. ENGINYERS DE CAMINS, CANALS I PORTS DE B..

Resumen: La tesis presentada propone una metodología para el análisis de la degradación a fatiga que produce la aplicación de cargas cíclicas en un composite laminado de fibras largas. En primer lugar se han estudiado los mecanismos de degradación que son responsables del deterioro irreversible de las propiedades de rigidez y resistencia de los composites bajo cargas cíclicas. Se ha tratado de obtener una visión de los fenómenos de degradación que tienen lugar en un elemento estructural de polímero reforzado con fibras (FRP) describiendo de forma cualitativa los distintos modos de daño en laminados, la interacción entre ellos y su propagación. También se muestra la visión clásica del análisis del fenómeno de la fatiga con un seguimiento de las propiedades efectivas del compuesto mediante las curvas en el plano S-N, curvas de degradación de la resistencia residual y disminución de la rigidiez. Interpretando como afectan al comportamiento global de un laminado factores tan diversos como la disposición y propiedades de sus constituyentes o las características de las cargas variables aplicadas. A continuación, mediante una revisión de los modelos de fatiga propuestos por otros autores, se han estudiado las estrategias más comunes para la predicción del tiempo de vida de un material sometido a cargas cíclicas. En este estudio se ha dado una especial importancia al enfoque del estudio de la fatiga en composites a través de modelos de daño en la mecánica de medios continuos (MMC), comentando en detalle los principales estudios en este campo. Asimismo, se contemplan distintas estrategias de acumulación de daño para estudiar cargas cíclicas no estacionarias. Finalmente se propone un método para la formulación de la degradación pro el fenómeno de la fatiga. De este modo se ha ideado una metodología que ha permitido desarrollar un modelo constitutivo integrado en la MMC para la modelización de la degradación por fatiga. El modelo permite estudiar el comportamiento del composite bajo solicitación de tensiones cíclicas de características variables. De esta forma se ha obtenido un método válido para la predicción de vida de FRP. Se ha realizado, también, la implementación del modelo de degradación de la fatiga en un sistema de cálculo numérico de elementos finitos que permite acoplar la degradación a fatiga con cualquier modelo constitutivo del material (elástico, degradación progresiva y localizada, plasticidad, etc.). Además, se han generado ejemplos de aplicación de la metododología par analizar del comportamiento de laminados y/o para predecir la vida de elementos estructurales de FRP durante la fase de diseño.

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1. Introducción

Los materiales compuestos son aquellos que están formados por combinaciones de metales, cerámicos y polímeros. Las propiedades que se obtienen de estas combinaciones son superiores a la de los materiales que los forman por separado, lo que hace que su utilización cada vez sea más imponente sobre todo en aquellas piezas en las que se necesitan propiedades combinadas, en la que un material (polímero, metal o cerámico) por sí solo no nos puede brindar. Las propiedades que se obtienen son un producto de la combinación de los refuerzos que se utilicen y de la matriz que soporta al refuerzo en los materiales compuestos, el cual también juega un papel importante en la aplicación por lo que resulta necesario hacer referencia a las propiedades que se obtienen al combinar refuerzo-matriz.

En general, la desventaja más clara de los materiales compuestos es el precio. Las características de los materiales y de los procesos encarecen mucho el producto. Para ciertas aplicaciones las elevadas propiedades mecánicas, tales como la alta rigidez específica, la buena estabilidad dimensional, la tolerancia a altas temperaturas, la resistencia a la corrosión, la ligereza o una mayor resistencia a la fatiga que los materiales clásicos compensan el alto precio

Además del refuerzo y la matriz existen otros tipos de componentes como cargas y adictivos que dotan a los materiales compuestos de características peculiares para cada tipo de fabricación y aplicación.

2. Estructura de los materiales compuestos

Matriz.

Es el volumen donde se encuentra alojado el refuerzo, se puede distinguir a simple vista por ser continuo. Los refuerzos deben estar fuertemente unidos a la matriz, de forma que su resistencia y rigidez sea transmitida al material compuesto. El comportamiento a la fractura también depende de la resistencia de la interfase. Una interfase débil da como resultado un material con baja rigidez y resistencia pero alta resistencia a la fractura y viceversa.

Las matrices se pueden clasificar en: Matrices orgánicas y Matrices inorgánicas.

Los materiales compuestos de matriz metálica (CMM) han sido destinados especialmente a aplicaciones estructurales en la industria automotriz, aeroespacial, militar, eléctrica y electrónica, las cuales usualmente exigen alta rigidez, resistencia y módulo específico. Para el caso de las aplicaciones en el sector eléctrico y electrónico, se requiere en el diseño de los materiales, propiedades termomecánicas y termofísicas con una máxima transferencia de calor.

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Los materiales metálicos de uso más común en CMM son las aleaciones ligeras de Al, Ti y Mg; siendo el Al el de mayor consumo debido a su bajo costo, baja densidad, buenas propiedades mecánicas, alta resistencia a la degradación ambiental y fácil manipulación. También se destaca el uso de aleaciones base Cu, al igual que se está investigando el uso de semiconductores, superaleaciones y compuestos intermetálicos.

Refuerzos.

Los tipos de refuerzo se pueden clasificar en tres categorías: fibras, whiskers y partículas. Desde el punto de vista de propiedades mecánicas, se puede obtener una gran mejora mediante el uso de fibras continuas, reforzando en la dirección del esfuerzo aplicado; mientras que con whiskers y partículas se experimenta una disminución de resistencia pero se obtiene una gran isotropía en el material.

Fibras Continuas: En el caso de las fibras metálicas, los problemas de ataque químico por parte de la matriz, los posibles cambios estructurales con la temperaturaza, la posible disolución de la fibra en la matriz y la relativamente fácil oxidación de las fibras de metales refractarios (W, Mo, Nb), hacen que éste tipo de materiales sean poco empleados. Esto ha dado pie al enorme desarrollo de las fibras cerámicas, siendo las más empleadas como refuerzo las de B, Al2O3 y SiC, y que entre sus numerosas ventajas se cuentan: no se disuelven en la matriz, mantienen su resistencia a altas temperaturas, tienen alto módulo de elasticidad, no se oxidan y tienen baja densidad.

Partículas: El uso de partículas como material reforzante, tiene una mayor acogida en los CMM, ya que asocian menores costos y permiten obtener una mayor isotropía de propiedades en el producto. Sin embargo, para tener éxito en el CMM desarrollado, se debe tener un estricto control del tamaño y la pureza de las partículas utilizadas. Los refuerzos típicos de mayor uso en forma de partícula son los carburos (TiC, B4C), los óxidos (SiO2, TiO2, ZrO2, MgO), la mica y el nitruro de silicio (Si3N4). En los últimos años se han empezado a utilizar partículas de refuerzo de compuestos intermetálicos, principalmente de los sistemas Ni-Al y Fe-Al.

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Fibras discontinuas o whiskers: Las fibras discontinuas utilizadas normalmente para la producción de CMM son comercializadas en diferentes diámetros (entre 3 y 5 mm). El uso de éste tipo de fibras conduce a propiedades inferiores que las fibras continuas, por lo que su costo se reduce. Los whiskers tienen diámetros menores a 1 mm y pueden tener una longitud de hasta 100 mm, por lo que pueden considerarse como refuerzos discontinuos. Los principales tipos de whiskers disponibles en el mercadoson los de SiC y Si3N4.

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Interfase matriz-refuerzo

La zona de interfase es una región de composición químicavariable, donde tiene lugar la unión entre la matriz y el refuerzo, que asegura la transferencia de las cargas aplicadas entre ambos y condiciona las propiedades mecánicas finales de los materiales compuestos.

Existen algunas cualidades necesarias para garantizar una unión interfacial adecuada entre la matriz y el reforzante: una buena mojabilidad del reforzante por parte de la matriz metálica, que asegure un contacto inicial para luego, en el mejor de los casos, generar la unión en la interfase una estabilidad termodinámica apropiada (ya que al interactuar estos materiales, la excesiva reactividad es uno de los mayores inconvenientes encontrados), la existencia de fuerzas de unión suficientes que garanticen la transmisión de esfuerzos de la matriz al refuerzo y que sean además estables en el tiempobajo altas temperaturas. En el sector eléctrico y electrónico, se debe tener en cuenta que los CET de la matriz y de los refuerzos deben ser similares para limitar los efectos de los esfuerzos internos a través de la interfase, sobre todo al utilizar el compuesto a altas temperaturas.

3. CMM: propiedades y comportamiento

Bajo condiciones ideales, el material compuesto muestra un límite superior de propiedades mecánicas y físicas definido generalmente por la regla de las mezclas. Es posible sintetizar material compuestos con una combinación de propiedades específicas de la aleación (tenacidad, conductividad eléctrica y térmica, resistencia a la temperatura, estabilidad ambiental, procesabilidad) con las propiedades específicas de los cerámicos reforzantes (dureza, alto módulo de Young, bajo coeficiente de expansión térmica). Es así como por ejemplo, un material compuesto AlCuMgAg/SiC/60p muestra una mejora de cada una de sus propiedades, tanto mecánicas como térmicas al compararlo con la aleación base. De igual modo, se han conformado CMM tipo A356/SiC/30-40, para la obtención de piezas que requieren alta transferencia de calor y alta tenacidad con baja densidad.

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas que exhiben los CMM son consideradas superiores con respecto a los materiales que los componen de manera individual, como ya se ha señalado anteriormente. Dicho aumento en propiedades, depende de la morfología, la fracción en volumen, el tamaño y la distribución del refuerzo en la aleación base. Además dichos factores controlan la plasticidad y los esfuerzos térmicos residuales de la matriz

Se ha comprobado cómo varía la dureza de un material compuesto en estado de obtención y después de un tratamiento térmico, así como respecto al incremento del volumen del reforzante. La experiencia muestra un incremento en la resistencia a la tracción al variar el % de volumen de la fracción reforzante, tanto en el material sin tratamiento térmico, como con tratamiento térmico.

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Figura 3. La resistencia a la tracción en los materiales compuestos con partículas duras y blandas varía en función del volumen del material reforzante

Por su parte la deformación de los materiales compuestos tiene una tendencia inversa al incremento del volumen de partículas reforzantes Similar comportamiento a la elongación tiene la resistencia al impacto

Propiedades térmicas

Las propiedades térmicas fundamentales a considerar en los CMM son el CET y la conductividad térmica (CT) Dependiendo de la fracción de volumen de refuerzo, su morfología y su distribución en la aleación base, se obtienen diferentes valores de ambas propiedades. Ambos pueden ser modificados por el estado de precipitación de la matriz y por el tipo de aleación de la matriz. Es así como el CET de las aleaciones de titanio es muy similar a algunos tipos de fibras reforzantes, lo cual se considera una ventaja ya que se disminuyen los esfuerzos residuales debido a la diferencia térmica entre las fibras y la matriz.

Algunos investigadores conciben que en la medida en que la CT de la aleación matriz se vea disminuida con la introducción de partículas cerámicas, esto puede verse compensado si la fase cerámica que se usa como refuerzo es conductora.

4. Métodos de obtención

Las técnicasde producción para CMM se clasifican básicamente en cuatro tipos según el estado de la matriz durante el proceso:

En estado líquido (fundición, infiltración), En estado sólido (pulvimetalurgía (PM), sinterización, prensado en caliente), En estado semisólido (compocasting) y En estado gaseoso (deposición de vapor, atomización, electrodeposición),

éste último de poca difusión, pero bastante utilizado en la obtención de CMM para el sector electrónico

En la figura 1, se muestra el proceso de obtención de materiales compuestos por la vía de fundición, utilizando un agitador para homogeneizar las partículas del refuerzo en la matriz de aluminio.

http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMIN


http://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/ladrillocolomb/ladrillocolomb.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/discurso/discurso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/biocorrosion/biocorrosion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml

Figura 1. Método de fundición con agitación.

En los métodos relacionados con la fundición deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

Empleo de una capa de gas inerte Técnicas de desgaseado por inyección rotatoria Argón-SF6 Evitar sobrecalentamientos (Formación de carburo de aluminio) Agitación para el mezclado del refuerzo con el aluminio fundido) Evitar turbulencias (se atrapa gas)

En el caso donde el metal se infiltra sin presión en una preforma del material cerámico poroso, como se observa en la figura 2. En este caso la filtración del metal depende del nivel de porosidad interconectada en el material cerámico

http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

Figura 3. Esquema del método de infiltración para obtener materiales compuestos.

Los pasos que se siguen cuando se emplea la pulvimetalurgia para obtener materiales compuestos con matriz de aluminios son los siguientes:

Mezclado de los polvos Compactado Sinterizado Acabado del producto

Los materiales en forma de polvo son mezclados previamente hasta obtener una distribución homogénea, luego son prensados para obtener la forma de la pieza que se quiere obtener y después se procede a la sinterización. El proceso de sinterización generalmente se desarrolla en atmósfera de nitrógeno o amoniaco disociado.

Otro método empleado es el de al fundición prensada, mediante este método el metal solidifica bajo la presión, entre moldes cuyas superficies son presionadas en una prensahidráulica. La presión aplicada y el contacto con el molde favorecen la transferencia de calor, por lo que el enfriamiento es rápido y se obtiene un grano fino, libre de poros y propiedades mecánicas cercanas a la materia prima

También se obtienen materiales compuestos con matriz de aluminio mediante extrucción, cuando se hace pasar el material preconformado, tanto en frío, como en caliente a través de troqueles con la forma que se desea, generalmente piezas simétricas a través de un eje.

http://www.monografias.com/trabajos10/lamateri/lamateri.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/prens/prens.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtml

Mediante la extrucción se logra acabado superficial y exactitud dimensional. Aunque a veces se requieren operaciones de maquinado pequeñas tales como taladrado, pequeños cortes, etc.

5. Estudios reportados en patentes

A continuación se muestran algunos trabajos presentados en patentes, en los que aparecen diferentes variantes en la obtención de materiales compuestos:

Reacción de aglutinación para preparar un material compuesto de aluminio nitrurado reforzado con un material cerámico, desarrollado en la patente CN1099739, en el año 1995, por Kefeng Cai (Cn); Cewen Nan (Cn); Xinmin Min (Cn). Un material compuesto de aluminio nitrurado con partículas de porcelana se obtiene mezclando previamente los polvos de aluminio y cerámicas, molida en un molino de bolas, secado en un horno al vacío, tamizado y conformado en una prensa en frío, y sinterización en atmósfera de nitrógeno. El material obtenido tiene las ventajas de emplear temperaturas relativamente bajas, materias primas de fácil obtención y baratas; se obtienen buenos cristales de nitruro de aluminio, no se produce contracción en el objeto sinterizado y además el costo de fabricación es bajo.

Preparación de un material compuesto de aluminio reforzado con granos de cerámica, desarrollado por Xie Guohong (Cn), reportado en la patente CN1182063, con fecha del 1998. Los granos de material cerámico son tratados con fluorato como asistente para sumergirlos; ellos son disueltos en una solución acuosa de K2ZrF6 o K2TiF6 a una temperatura de 80-95°C o mezclados con fluorato antes de calcinarlos, los granos de material cerámico de esta forma tratados son colocados en la parte superior del aluminio fundido y se mantiene la temperatura durante cierto período, el aluminio agitado es colado en un molde. Este invento puede incrementar las propiedades del aluminio para mojar la superficie de los granos de las cerámicas y a partir de una ligera agitación es posible preparar el material compuesto requerido en el medio ambiente de la atmósfera.

Método para la preparación de un material compuesto de aluminio y cerámicas, es propuesto mediante la patente CN1199101, del 1998, propuesta por Feng Di (Cn); Han Guangwei (Cn); Yin Ming (Cn). Un método para preparar un material compuesto de aluminio y cerámicas continuos preparando previamente piezas de material cerámico comunicadas con orificios en tres dimensiones, el aluminio aleado fundido recubre las piezas de cerámicas preelaboradas, al sumergir dichas piezas en el aluminio fundido. Luego las piezas son calentadas en una atmósfera de un gas inerte para su protección entre 760 y 1 200°C durante un período de 1 a 10 h, tomando entonces las piezas preelaboradas fuera del horno.

Material Compuesto formado por un material intermetálico de hierro-aluminio y óxido de aluminio y su preparación, son mostrados en la patente CN1210097, del 1999 por Yin Yansheng (Cn); Zhang Yujun (Cn); Sun Kangning (Cn). En esta patente se describe la formación de un material compuesto formado por un material intermetálico de hierro y aluminio y alúmina. Este material presenta altas propiedades mecánicas, resistencia a las altas temperaturas, a la corrosión y a la oxidación y puede ser empleado para producir herramientas de corte o matrices

http://www.monografias.com/trabajos11/contrest/contrest.shtml

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/alumina/alumina.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/metalprehis/metalprehis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/dertrat/dertrat.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtml

La superficie de un freno hecho de un material compuesto en base a aluminio reforzado por cristales de borato de magnesio wisker y partículas de material cerámico, es descrito en la patente CN1414132, del 2003 por Fei Weidong (Cn); Shi Gang (Cn); Li Yilin (Cn). Un whisker de borato de magnesioy partículas de cerámica (SiC y/o partículas de borato de aluminio y/o Al2O3 y/o ZrO2) refuerzan un material base formado por una aleación de aluminio. Sus ventajas son su alta resistencia al desgaste, conductividad térmica, un excelente comportamiento ante las altas temperaturas y un coeficiente de fricción estable.

Preparación de un material compuesto de base aluminio y el proceso pulvimetalúrgico empleado para preparar el material, aparecen en la patente CN1487109 del 2004, cuyos autores son Fan Tongxiang (Cn); Zhang Di (Cn); Yang Guang (Cn). Esta patente pertenece al campo de la tecnologíade preparación de materiales compuestos. El material compuesto que se obtiene tiene la siguiente expresión química AlaMgbBcMd,, donde a se encuentra entre 50-96, b entre 1-7, c entre 9-90 y d entre 0-13¸M puede ser uno de los siguientes elementos: Si, Cu, Ni, Ti, Fe, Cr, La, Mn, Ce, Zn, V y Zr. La preparación del material es un proceso combinado que comprende metalurgiade polvos y reacción in situ, también comprende mezclado de materiales en polvo, prensado en frío para conformar el material, calentamiento y prensado en caliente del material en polvo para producir una reacción química a una temperatura por encima de 950°C. dentro de la aleación base de aluminio, se añade un material cerámico de A1MgB14 se forma para formar el material compuesto. El material cerámico refuerza al material compuesto formado, este material cerámico tiene muy poco peso y alta resistencia, puede ser empleado en la industria del transporte y en la industria de la defensa.

Un proceso para sinterizar diboro de zircornio de alta pureza y Al2O3como material compesto en un solo paso. Esta patente es la CN1587188 del 2005, cuyos autores son Yang Zhenguo (Cn); Yu Zhiqiang (Cn). La presente patente trata de un proceso tecnológico de autoexpansión con alta temperatura reductora, para sintetizar el polvo cerámico compuesto ZrB2-Al2O3 en solo un paso. El metal activo reductor y el óxido barato como material son sintetizados en un material compuesto de alta pureza ZrB2-Al2O3 en forma de polvo ZrB2-Al2O3. Comparado con los procesos tradicionales, el polvo sintetizado tiene alta pureza, un tamaño de grano pequeño, un proceso simple, menor consumo de polvos, corto tiempo y bajo costo de producción.

Método de síntesis de un material compuesto formado por nitruro de aluminio ultra fino en fase de polvo cerámico mediante auto retardo. Patente CN1618767 del 2005cuyos autores son Ge Changchun (Cn); Chen Kexin (Cn); Li Jiangtao (Cn). Un proceso de autocontrol en su proceso para la preparación de superfino un compuesto cerámico en forma de polvo (AlN/ZrN/AL3Zr o AIN/ZrN) es revelado. Dicho AIN/ZrN/Al3Zres preparado a partir de AIN, ZrN, Al y Zr y Nitrógeno a través de la reacción SHS. Dicho AIN/ZrN es preparado a partir de Zr en polvo y AIN en polvo y N2 a través de la reacción SHS.

Material compuesto de zinc-aluminio reforzado con partículas de cerámicas y proceso de preparación. Patente CN1648269 del 2005 de Geng Haoran (Cn); Lin Ling (Cn); Cui Feng (Cn). La patente presente pertenece al

http://www.monografias.com/trabajos7/sipro/sipro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos29/costo-produccion/costo-produccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtml


http://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/quimidos/quimidos.shtml

http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtml

campo de los materiales compuestos y especialmente a los materiales compuesto de aleaciones Zn-Al reforzado por partículas cerámicas capaz de ser usado en pares de deslizamiento y su proceso de obtención. El material compuesto consiste en Al 25-45 wt%, Cu 1.0-2.5 wt%, Sb 0.2-2.5 wt%, Te 0.05-0.15 wt%, Mg 0.02-0.15 wt%, Ti 1.80-5.0 wt%, y B 0.8-2.5 wt% excepto Zn y Fe, las impurezas inevitables totales se encuentran por debajo del 0,3%. Se prepara en dos etapas de un proceso de fusión, el que incluye el paso previo de producir una carga de Al-Ti-B en un bloque prefabricado comprimido con polvo de Ti, polvo de KBF4, Na3AlF6, y aluminio y aluminio fundido y a través de reacción y el último paso fusión de una carga de Al-Ti-B, otro carga y colada. El material compuesto de la siguiente patente tiene un excelente desempeño, incluyendo alta resistencia, alta resistencia al desgaste, bajo coeficiente de expansión lineal y buen desempeño ante las altas temperaturas.

Material compuesto en base a aluminio reforzado por un material cerámico recubierto por trióxido de dibismuto. Patente CN1648270 del 2005 de Fei Weidong (Cn); Li Zhijun (Cn); Wang Lidong (Cn). La patente está relacionada con un material compuesto en base de aluminio reforzado por una fase cerámica que representa del 5 al 50% del volumen total y donde el trióxido de dibismuto representa entre el 2 y 20% del material cerámico. La capa de trióxido de dibismuto se distribuye en la interfase entre el cuerpo reforzante y el cuerpo base a través de una reacción aluminotérmica con le aluminio del cuerpo base. Durante la deformación en caliente del material compuesto y después de que la temperatura supera el punto de fusión del bismuto (270°C), el bismuto fundido en la superficie actúa como lubricante el material reforzante y el material base, reduce la temperatura de deformación y el costo de maquinado reduce el daño a la fase cerámica y mantiene excelente el desempeño mecánico del material deformado.

Método de preparación de un material compuesto cerámico cuya base es el trióxido de aluminio. Patente CN1657486 del 2005 de Zhang Xihua (Cn); Zhang Jianhua (Cn); Liu Changxia (Cn). Un material compuesto en base a alúmina con alta dureza y resistencia se prepara a partir de la obtención del compuesto intermetálico AlTiC en un horno de inducción, mezclando partes proporcionales de alúmina y óxido de zirconio, en un molino de bolas, prensado en un molde caliente y sinterizando en atmósfera de nitrógeno. Este puede ser útil para moldes, boquillas de sand-blasting o herramientas de corte.

Método para preparar un material compuesto cerámico en polvo, whisker de carburo de silicio y óxido de aluminio, a partir de caolín natural. Patente CN1821175 del 2006 de los autores Zou Zhengguang Long (Cn). Esta patente muestra el proceso de preparación de un material compuesto cerámico en polvo de whisker de carburo de silicio y alúmina con caolín natural. El proceso incluye un paso en un molino de bolas, mezclado de los materiales, que incluye al caolín y una fuente de carbón, la cual puede ser grafito, carbón o un material orgánico con alto peso molecular, las proporciones deben ser 1 : 3. Posterior secado y se coloca dentro de un crisol de alúmina, en un horno, el cual se le produce vacío y se llena con argón hasta 1 atmósfera como medio de protección contra el oxígeno en el aire, se eleva la temperatura a una velocidad de 10 a 15 grado centígrado por minuto durante 2-4 horas y naturalmente enfriamiento dentro del horno para obtener polvo de carburo de silicio y alúmina en el nivel nanométrico. La patente emplea materiales baratos, un proceso de síntesis simple, fácil control del proceso.

http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccion

http://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/indicad-evaluacion/indicad-evaluacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos54/modelo-acuerdo-fusion/modelo-acuerdo-fusion.shtml

Material compuesto cerámico de óxido de aluminio lining board y método de preparación. Patente CN1821165 del 2006, Wu Dongsheng (Cn). Este compuesto es preparado con polvo de alúmina (75-85%), acetona (2-4%), ebullidores de vidrio (1,5-3,5%), trietil dimetil silano (0,5-2,5%), titanato (4-6%) y cuarcita (5-10%). A través de mezclado, moldeo en frío, calentamiento entre 380 y 420°C durante 8-12 h, prensado en caliente a 18-22 MPa durante 0,5 a 2 h y enfriamiento a temperatura normal. El material compuesto de alúmina conocido como lining board tiene entre sus características resistencia a alta temperatura, antioxidante, elevada resistencia al desgaste, retardador de fuego, bajo coeficiente de fricción, relativa alta resistencia y es utilizable para uso en los campos de la industria mecánica, química y otras.

Empleo de una capa de cerámica para fortalecer un material compuesto en base a zinc o aluminio y proceso de obtención. Patente CN1793406 del 2006 de Fei Weidong Yue (Cn). Esta patente señala como una capa de pintura de ZnO cerámica puede reforzar a un material compuesto de base zinc o aluminio y su proceso de obtención. Lo cual resuelve el problema de la baja humectación y resistencia de la interfase de unión en los materiales compuestos comúnmente. El proceso incluye los siguientes pasos: adición de la fase cerámica en un sol de pintura cerámico de ZnO, formación de la fase de pintura ZnO, formación de un bloque preconformado y calcinación, además empleo de un proceso de extrución. La pintura de ZnO puede incrementar la fase cerámica y la posibilidad de mojar del material base. Además puede incrementar las propiedades mecánicas del material compuesto.

Reforzamiento de la capa de cerámica que contiene SnO2, en un material compuesto en base a magnesio o aluminio. Patente CN1769511 del 2006 por Fei Weidong Wang (Cn). Esta patente explica la obtención de una capa de fase cerámica que contiene SnO2

En materiales compuestos en base a aluminio o magnesio, el cual pertenece al campo de los materiales compuestos. Dicho material está formado por la capa de SnO2, la fase cerámica reforzante y el material base, que puede ser aluminio o magnesio. La película de SnO2 colocada por método químico o físico, puede incrementar la humectación de la fase y matriz e inhibir la reacción en la interfase, decrece la temperatura de deformación plástica del material compuesto y además tiene mejores propiedades mecánicas.

Material compuesto de aluminio reforzado con material cerámico granulado. Método de preparación. Patente CN1676644 del 2005 de Cui Chunxiang (Cn); Shen Yutian (Cn); Liu Shuangjin (Cn); Wang Ru (Cn); Qi Yumin (Cn); Wang Xin (Cn). Esta patente es sobre un material compuesto en base a aluminio reforzado por partículas de material cerámico granulado, está relacionado con una matriz de aluminio aleada. Sus componentes son: 2.5-15% TiN, 2.4-10% AIN, 4-6.5% Si, 0.5-1.5% Cu, 0.3-0.5% Mg, 0-0.8% Ni, 0-0.5% Ti, y el resto es Al, el método de obtención adopta un método de mezclado por fundición, donde se funden los materiales reforzantes se añaden al material base fundido, se modifica al material fundido y se produce la colada, se le da tratamiento térmico. El tamaño de la fase reforzante es de 5 a 10 micrómetros y el grado de vacío en el horno es de 1,3 . 10-3 Pa, la temperatura es de 670 a 800°C, el agente modificante se adiciona en la proporción de 1,8 g or kg del material compuesto que contiene de 1 a 6% sodio y polvo nanométrico de aluminio, el material compuesto de esta patente es más ligero, posee mayor

http://www.monografias.com/trabajos36/teoria-empleo/teoria-empleo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/histarte/histarte.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtml

módulo, mayor resistencia, buena conducción del calor y comportamiento al desgaste abrasivo y su preparación tiene bajo costo, la técnica es simple y puede reproducirse industrialmente.

Método de producción de material en base a aluminio reforzado con partículas cerámicas en un nanomaterial. Patente CN1667145 del 2005 deGu Wanli (Cn). Esta patente produce un material nano, de aluminio reforzado con partículas cerámicas y señala el método de su obtención. Su rasgo distintivo lo constituyen las partículas de cerámica con 21 nanómetros a 100 micrómetros y el polvo de aluminio, los que son mezclados en cantidades de 3 a 20% para el material cerámico y de 80 a 97% del aluminio. El polvo es pasado por un molino de bolas, entonces son puestos en un molde, sinterizados y fundidos, el material se deja enfriar a una velocidad no superior a 200°C por minuto. En el material compuesto, los granos del aluminio pueden ser menores que 100 nanómetros y de acuerdo a ello la dureza del material puede incrementarse hasta tres veces la del material común, si las dimensiones de los cristales se encuentran por debajo de 100 nanómetros. Por ejemplo, para un un material compuesto de aluminio con SiC al 10%, puede alcanzar una dureza de 200HV e incluso llegar hasta 260HV, pero el material no nanométrico solo alcanza cerca de los 60HV, la tenacidad a la rotura puede incrementarse de 110Mpa a 180 MPa.

El fuselaje de un avión en su parte exterior es un material compuesto tipo sándwich formado por fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras de cerámicas y aleaciones de alumnio o titanio. Patente DE102004001078 del 2005 de Mueller Rainer (De); Turanski Petra (De); Oestereich Wilko (De); Reinelt Thorsten (De). El fuselaje de un avión tiene una estructura que consiste en un marco y horcones dentro de la capa exterior. Esta capa se produce a partir de un material no metálico resistente al fuego o de una pieza metálica resistente al fuego o mediante la combinación de ambos. El material no metálico puede ser fibra de carbón, vidrio o material cerámico o la combinación de estas. El metal es el aluminio, titanio o sus aleaciones dentro de una resina o recubiertos por esta.

6. Conclusiones 1. Los materiales compuestos son aquellos que están formados por

combinaciones de metales, cerámicos y polímeros. Las propiedades que se obtienen de estas combinaciones son superiores a la de los materiales que los forman por separado, lo que hace que su utilización cada vez sea más imponente sobre todo en aquellas piezas en las que se necesitan propiedades combinadas.

2. Las técnicas de producción para CMM se clasifican básicamente en cuatro tipos según el estado de la matriz durante el proceso: en estado líquido (fundición, infiltración), en estado sólido (pulvimetalurgía (PM), sinterización, prensado en caliente), en estado semisólido (compocasting) y en estado gaseoso (deposición de vapor, atomización, electrodeposición), éste último de poca difusión, pero bastante utilizado en la obtención de CMM para el sector electrónico

3. La pulvimetalurgia es uno de los métodos más empleados para la obtención de materiales compuestos con matriz de aluminios, entre los pasos seguidos para la obtención de estos materiales se encuentran: Mezclado de los polvos, Compactado, Sinterizado y Acabado del producto

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTRO

http://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#car

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Aceptar

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Materiales compuestos y sus propiedadesLos materiales compuestos están constituidos por al menos dos fases (Fibra y Resina) fabricados expresamente para mejorar los valores de las propiedades que estos componentes presentan por separado.

Resinas de Poliéster, Vinilester, Epoxi, Fenólicas, Acrílicas, etc... pueden ser combinadas con fibras de vidrio, Carbono o Aramida. Las diferentes combinaciones de Matrices y Fibras, dan lugar a propiedades físicas y químicas diferentes, ofreciendo un abanico de posibilidades tan amplio que puede ser adaptado a las solicitaciones de cada aplicación. Mariskone, S.A. es consciente de las ventajas que estos materiales pueden aportar a sus clientes, siempre y cuando sean correctamente utilizados, por ello cuenta con un equipo de profesionales técnicamente cualificados, así como de un sistema de calidad bien establecido, basado en múltiples comprobaciones desde la entrada de las materias primas hasta el despacho del producto final hacia las instalaciones del cliente.

RENTABILIDAD Y TÉCNICAS DE FABRICACIÓN DE MATERIALES COMPUESTOS

Los materiales compuestos permiten un diseño más eficaz, inviable por otras técnicas productivas, integrando varias piezas más aerodinámicas o atractivas, aventajan a los materiales compuestos sobre otros más tradicionales.

La utilización de materiales compuestos puede ser adaptada con facilidad a las necesidades productivas del cliente, ya que a diferencia con otras tecnologías, la fabricación de un molde no supone una elevada inversión. Es posible realizar prototipos, primeras series o producción de tiradas medias, sin un riesgo económico importante hasta asegurar una respuesta del mercado.

En Mariskone, S.A. se utilizan diferentes técnicas de fabricación para los materiales compuestos, adaptadas a las cadencias de producción o solicitaciones mecánicas necesarias para cada pieza: · Moldeo manual. · Proyección de Resina. · Proyección Simultánea Resina-Fibra. · Vacío. · Inyección de Poliuretano. · R.T.M. (Inyección de Resina). · Inyección de Resina Asistida con Vacío.

RESISTENCIA DE LOS MATERIALES COMPUESTOS

Los materiales compuestos poseen elevadas propiedades mecánicas; buena resistencia a tracción, flexión, cortadura e impacto, pero además presentan un excelente comportamiento ante la corrosión provocada por agentes químicos o atmosféricos.

Los materiales compuestos no presentan ningún tipo de interferencia a las ondas electromagnéticas, ni conducen la electricidad, pudiendo formularse con un carácter altamente ignífugo, encontrando multitud de aplicaciones en instalaciones eléctricas, comunicaciones, etc.

LOS MATERIALES COMPUESTOS Y EL AISLAMIENTO

Las estructuras tipo SANDWICH permiten obtener coeficientes de conductividad térmica y acústica muy bajos. Los materiales compuestos son ideales para solucionar problemas de aislamiento térmico y acústico en aplicaciones como: frío industrial, canalizaciones de aire, insonorización de maquinaria, etc...

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