2

Los varistores basados en ZnO son dispositivos electrocerámicos caracterizados por una elevada respuesta eléctrica no lineal, que se origina en una microestructura funcional con unas características bien definidas. En el presente artículo de revisión se examina como ha tenido lugar el desarrollo de estos materiales desde su descubrimiento a principios de los años 70. No obstante, a pesar del importante avance tecnológico registrado desde entonces, numerosos aspectos básicos relacionados con su microestructura funcional siguen siendo discutidos a día de hoy.

Los cementos de polialcanoatos  o iomómeros de vidrio son materiales que han sido utilizados con éxito durante más de 20 años en trabajos de odontología. Un problema que presentan dichos cementos es la liberación de iones Al3+ al medio fisiológico, lo que puede dar lugar a daños irreversibles en los pacientes.
Con el propósito de evitar dicha liberación, se han preparado y caracterizado cementos obtenidos a partir de la reacción entre el ácido poliacrílico y la wollastonita (CaSiO3) en una solución acuosa de ácido tartárico.
Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto que estos cementos alcanzan resistencias a la compresión similares a las de los cementos de polialcanoato  o ionómeros convencionales. Adicionalmente, los cementos resultantes son biocompatibles y bioactivos.

Las cerámicas monocristalinas han sido objeto de un considerable interés a lo largo de estos años, debido a la posibilidad de obtener información esencial sobre propiedades fundamentales que puedan ayudar a la comprensión de sistemas policristalinos complejos. La circona dopada con itria ha merecido un estudio particular, debido a los interesantes fenómenos que manifiesta (endurecimiento por presencia de soluto disuelto en la red, precipitación de segundas fases, etc.). Entre las propiedades menos estudiadas hasta ahora se encuentran las inestabilidades plásticas que se presentan en la deformación a alta temperatura de monocristales con alto dopado de itria. Este trabajo recoge algunas de las experiencias mecánicas que se han realizado de forma sistemática para la comprensión del fenómeno y de las condiciones requeridas para que éste se produzca. Se han realizado ensayos de deformación en compresión uniaxial a lo largo de la dirección cristalográfica <112>, de monocristales de circona completamente estabilizada con itria (≥21 mol%), a temperaturas entre 1310 y 1410 °C. La modelización de estas inestabilidades ha requerido un análisis detallado mediante microscopía electrónica de transmisión de la estructura de dislocaciones activadas durante la deformación.

Muestras de YTZP (policristales de oxido de circonio dopado con itria) con tamaño medio de grano de 50 nm, puras y con un 10% en peso de diferentes fases vítreas  han sido deformadas a carga constante en un rango de temperatura comprendido entre 1150-1200 ºC. Con dicho estudio se pretende caracterizar el comportamiento mecánico del material y estudiar la influencia de la segregación de itria en la frontera de los granos en los posibles mecanismos de deformación. Igualmente se ha llevado a cabo un estudio microscópico con el fin de obtener una completa caracterización del material. Se han analizado micrografías de las muestras recibidas y de las deformadas a partir de Microscopía Electrónica de Transmisión convencional (TEM), y de las fronteras de granos de dichas muestras por Microscopía Electrónica de Transmisión de Alta Resolución (HRTEM).
Se ha probado que la existencia de segregación catiónica hacia las fronteras de granos está relacionada con la falta de una tensión umbral. El parámetro n no se ve alterado por dicha segregación, en buen acuerdo con la ausencia de tensión umbral. .

El análisis de la imagen obtenida por una cámara de video digital se utiliza para el estudio de la reacción de síntesis por combustión de Sm0.95CoO3-δ. El método de combustión presenta como característica intrínseca la generación de materiales nanométricos cerámicos y metal-cerámicos; permitiendo la producción de compuestos con actividad catalítica. En este trabajo se obtienen polvos de tamaño de cristalito entorno a 5 nm, con una superficie específica de 24 m2/g y como consecuencia bastante reactivos. Se llevaron cabo estudios preliminares sobre la etapa de ignición de la síntesis usando el análisis de imagen por descomposición de los planos de los tres colores primarios; dichos experimentos muestran que la llama generada en esta etapa de ignición es un proceso termodinámicamente aleatorio. La finalidad de este trabajo es establecer un protocolo de experimentación para la futura correlación entre los parámetros de la síntesis por combustión de un material, naturaleza y concentración de precursores entre otros, y la distribución de temperatura durante la ignición, con objeto de optimizar y controlar el proceso. Se abre una línea de investigación basada en la utilización de la técnica de análisis de imagen para realizar un seguimiento controlado de la evolución de la temperatura e intensidad de la llama durante la etapa de ignición de la síntesis por combustión de un material.

Se describen los métodos de representación utilizados en el estudio de los diagramas de equilibrio de fases cuaternarios así como su interpretación. Se exponen los inconvenientes del método tradicional, o de intersección, para la interpretación y utilización de dichos diagramas. Se describe detalladamente un método alternativo, denominado método de proyección, utilizado por los autores para el estudio experimental de los diagramas de equilibrio cuaternarios, indicando simultáneamente las ventajas de dicho método sobre el de intersección. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos, al aplicar el método de proyección, al estudio de los sistemas: MgO-CaO-SiO₂-ZrO₂, y Al₂O₃-SiO₂-TiO₂-Fe₂O₃.

Se ha estudiado la interacción de los iones H₂⁺,  N₂⁺, O₂⁺ y Ar⁺ de baja energía con películas delgadas de fullereno C₆₀. Después del bombardeo iónico, la densidad de estados cerca del nivel de Fermi aumenta de forma apreciable, según se observa en los espectros de fotoemisión obtenidos usando radiación sincrotrón. El bombardeo iónico con una energía de tan sólo 50 eV y una fluencia de 4x10¹⁴ ion/cm² es suficiente para modificar la simétrica estructura de caja del fullereno y obtener carbono amorfo grafítico.  El nitrógeno y el oxígeno se implantan al bombardear con una energía de 50 eV, mientras que la implantación es despreciable en el caso del hidrógeno y argon.  Las películas de fullereno poseen un coeficiente máximo de emisión secundaria inferior a 1.3 incluso después de su exposición al aire, el cual disminuye después del bombardeo con iones de N₂⁺ y Ar⁺.

Este trabajo aborda la resolución numérica en anisotropía elástica, del problema de una dislocación paralela  cercana a las superficies libres de un bi-cristal delgado. Este problema se genera cuando el periodo de la red de dislocaciones desplazadas es mucho mayor que el espesor de la bi-lámina. Como resultados, en la vecindad de la dislocación, las condiciones de contorno estarán cercanas a la dislocación de traslación de Volterra. Los campos elásticos de desplazamiento y las tensiones se calcularon para distintas orientaciones del vector de burgers. Como paso previo a los cálculos, se comprobó la precisión de los resultados del programa comparando le desplazamiento relativo interracial obtenido con los resultados de la expresión analítica que describen dicho desplazamiento. Se emplearon como ejemplo bi-cristales de Al/Al₂Cu, debido a su empleo en varias investigaciones. Los resultados  fueron comparados con los obtenidos en elasticidad isótropa.

El Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc) desde su fundación no sólo ha realizado a lo largo de su historia investigaciones y valiosas aportaciones científicas y técnicas en el campo de los materiales cerámicos y vidrios, sino que además fue uno de los principales fundadores de la actual Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (SECV)con la destacada participación de Francisco Arredondo y Verdú. En los últimos años esta línea de investigación se ha visto reforzada con la creación del Grupo y Laboratorio de Materiales Vítreos y Cerámicos, por lo que se realiza una revisión  de la relación de este centro con este tipo de materiales recordándose los investigadores y publicaciones que más destacaron en este campo.