1
1-6
E. MONTERO, M.A. GARCÍA, M.A. VILLEGAS AND J. LLOPIS
Se han obtenido recubrimientos delgados ópticamente sensibles al pH mediante atrapamiento de moléculas de eritrosina B en matrices de sílice obtenidas por sol-gel. Se compara la respuesta espectral de la eritrosina B en solución y atrapada en los recubrimientos de sílice para un intervalo de pH comprendido entre 0,5 y 12. Se observan apreciables diferencias entre ambos tipos de espectros (en solución y en recubrimiento) de la eritrosina B. Los principales cambios aparecen en los espectros de absorción para el intervalo neutro y básico de pH. Además, los recubrimientos dopados con eritrosina B muestran respuestas espectrales frente al pH con efecto de memoria o histéresis. Esto significa, que el espectro de absorción depende del sentido del cambio del pH. De forma análoga se ha visto que los espectros de fotoluminiscencia para la eritrosina B en soluciones tampón dependen del pH, mostrando su máxima respuesta en el intervalo básico de pH. Por el contrario, para la eritrosina B atrapada en los recubrimientos de sílice no se observa señal de fotoluminiscencia.
Se discuten los resultados teniendo en cuenta principalmente, la diferente respuesta óptica de las formas polipróticas de la eritrosina B y sus posibles interacciones con el oxígeno así como con las paredes de los poros de la matriz sol-gel. Además, se considera la presencia de barreras difusionales hacia la molécula que impiden el flujo de protones y otros iones asociados. Se encuentra un buen acuerdo con observaciones previas sobre la baja absorción óptica de las formas poliprótica cationica y neutra de la eritrosina B.
Palabras clave: A. Materiales ópticos, B. Recubrimientos vítreos, C. Química del sol-gel, D. Propiedades ópticas, D. Luminiscencia.
7-12
J.J. Saura1; K.A. Habib1; C. Ferrer2; M.S. Damra1; I.Cervera1; E. Giménez1; L. Cabedo1
1 Departamento de Ingeniería de Sistemas Industriales y Diseño, Área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Universidad Jaume I: 12071 Castellón.
2 Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, UPV- Valencia
En este trabajo se ha estudiado, las fases, las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste abrasivo de recubrimientos cerámicos alumina/titania proyectados por el proceso de oxifuel (spray llama). La proporción de titania tiene una fuerte influencia sobre la porosidad de los recubrimientos, habiéndose observado una disminución casi-lineal de la porosidad con el incremento de titania. Las fases cristalinas que resultan después de la proyección han variado según la naturaleza del polvo y el proceso térmico experimentado. Mientras la dureza obtenida depende sólo del porcentaje en peso de titania, la tenacidad es una función inversa de la dureza, y, la resistencia al desgaste por abrasión es una función creciente con la dureza de los recubrimientos.
Palabras clave: Alúmina–titania; recubrimientos cerámicos. spray llama, propiedades mecánicas, desgaste abrasivo.
13-23
A. BARBA, C. CLAUSELL, M. MONZÓ, J.C JARQUE
Instituto de Tecnología Cerámica. Universitat Jaume I. Castellón. Spain.
Las piezas cerámicas obtenidas a partir de polvos de ferritas de composición (Cu0.12Ni0.23Zn0.65)Fe2O4 destacan como absorbentes de radiación electromagnética entre las ferritas de Ni-Zn dopadas con Cu, impidiendo interferencias entre dispositivos electrónicos. En este trabajo se ha establecido una metodología para diseñar la etapa de sinterización de un ciclo térmico, que permite obtener las piezas cerámicas mencionadas con una microestructura adecuada (elevada densidad relativa y escaso crecimiento de grano) para que presenten unas buenas propiedades electromagnéticas.
La metodología establecida consiste, en primer lugar, en determinar las ecuaciones diferenciales que relacionan las velocidades de densificación y de crecimiento de grano con el tamaño medio de grano, la densidad relativa y la temperatura de sinterización, proponiendo en cada caso el mecanismo de difusión controlante de cada una de dichas velocidades. En segundo lugar, la integración simultánea de las dos ecuaciones de velocidad permite obtener la evolución de la densidad relativa y del tamaño medio de grano con el tiempo de sinterización a una temperatura previamente fijada. En tercer lugar, se ha determinado cómo dicha temperatura debe ir disminuyendo con el tiempo de sinterización para que, en cada instante, se mantenga una velocidad de densificación relativamente alta evitando al mismo tiempo que la velocidad de crecimiento de grano provoque un crecimiento irregular y exagerado de los mismos.
Palabras clave: ferritas, ciclo térmico, etapa de sinterización, velocidad de densificación, velocidad de crecimiento de grano.
24-28
A. Mosquera1, J.A. Varela2, A. C. Caballero3, J.E. Rodríguez-Paéz1
1 Universidad del Cauca. Calle 5 # 4-70.Popayán – Cauca / Colombia. Tel. 57-8209800 Ext 2410.Fax 57-8209860
2 LIEC. Universidad Estadual Paulista. Instituto de Química. Araraquara – Brasil
3 Dpto. de Electrocerámica, Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC, 28049 Cantoblanco, Madrid, Spain
El óxido de estaño ha despertado gran interés científico y tecnológico por su potencial uso en la obtención varistores. Con el fin de mejorar las propiedades microestructurales y eléctricas que estos dispositivos presentan se viene estudiando el efecto de incorporar diferentes dopantes, entre ellos el TiO2 y la Al2O3. El efecto que estos óxidos tienen sobre el comportamiento de los varistores del sistema Sn-Co-Nb-Ti-Al, obtenidos a través del método de precursor polimérico (Pechini), fue investigado en este trabajo. La materia prima sintetizada se caracterizó utilizando Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Muestras sinterizadas se caracterizaron microestructural y eléctricamente encontrándose que el TiO2, aparentemente, favorece el crecimiento de grano y la Al2O3 contribuye a la disminución del mismo, efecto que se manifiesta en los varistores con base en Sn-Co-Nb. El campo de ruptura se incrementó hasta los 6300V/cm al aumentar el contenido de Al2O3 y se obtuvieron coeficientes de no-linealidad de 22.
Palabras clave: Varistores; SnO2; dopantes; Al2O3; TiO2.
29-34
MIGUEL ÁNGEL AGUILAR-GONZÁLEZ a,b ALEXANDER GOROKHOVSKY a
ALFREDO AGUILAR-ELGUEZABAL b, JOSÉ IVÁN ESCALANTE-GARCÍA a
a Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Unidad Saltillo, Coahuila, México
b Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Chihuahua México
Se fabricaron materiales cerámicos porosos con una composición de 42,5-48,5% polititanato de potasio (sintetizado en sales fundidas), 1,5-7,5% de vidrio SiO2-B2O3–R2O-Al2O3 y 50% de almidón de patata. Las muestras se obtuvieron por extrusión de las pastas, secado y sinterizado a 1100 ºC. La caracterización estructural de los materiales se realizó por microscopía óptica y electrónica, difracción de rayos X, métodos de porosimetría por intrusión de mercurio y de adsorción/desorción de nitrógeno sobre la superficie del sólido (BET). La relación óptima del contenido de polititanato de potasio: vidrio fue de 9:1, en base a los mejores resultados de resistencia mecánica. El vidrio funciona como ligante cerámico y participa en la modificación de la estructura del titanato de potasio fibroso obtenido durante la sinterización; la presencia de vidrio transforma la estructura del tetratitanato de potasio, obtenido sin vidrio, en una estructura similar al hexatitanato de potasio. Se encontró que el material sinterizado presenta una superficie específica considerable (1,24 m2/g), poros de transporte con diámetro promedio de 35μm y meso-poros con diámetro promedio de 2,3 nm. Además, el material producido tiene buenas propiedades de adsorción de metales pesados como el Pb y puede recomendarse como un adsorbente comercial.
Palabras clave: Material adsorbente, titanato de potasio, sinterización, cerámica porosa
35-43
M. MONZÓ1, A. FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ2, M. VICENT1, A. PALOMO2, A. BARBA1
1Instituto de Tecnología Cerámica. Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas. Universitat Jaume I, Castellón.
2Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid.
El objetivo del presente trabajo es determinar el efecto que la cantidad de sílice soluble presente en la disolución activadora (relación molar SiO2/Na2O entre 0 y 0.69) y la temperatura de curado (85ºC, 150ºC y 200ºC) ejercen sobre las propiedades físico-mecánicas y las características mineralógicas y microestructurales de los productos formados por activación alcalina de metacaolín. Para ello se determinaron los valores de resistencia mecánica a compresión de los materiales objeto de estudio y se realizó un estudio mineralógico y microestructural de los mismos por DRX, SEM-EDX, 29Si RMN-MAS y porosimetría de mercurio.
Los resultados obtenidos muestran que la resistencia mecánica del material guarda una estrecha relación con la naturaleza, microestructura y composición química de los productos de reacción así como con las condiciones de curado. En todos los casos se genera, como principal producto de reacción, un polímero inorgánico alcalino con propiedades cementantes (gel N-A-S-H) responsable, en mayor medida, de las propiedades mecánicas del material. Como productos secundarios se forman algunas zeolitas cuya proporción y tipo (sodalita, zeolita A, faujasita, …) dependen tanto de la naturaleza del activador como de las condiciones de curado. La presencia de sílice soluble en la disolución activadora conduce a la formación de geles con una mayor relación Si/Al y a la ralentización de la zeolitización, factores, ambos, con un efecto positivo sobre la resistencia mecánica. Con respecto a la temperatura de curado, existe un valor umbral, en función de la composición del material, a partir del cual un incremento en dicha temperatura deja de tener efectos positivos sobre la evolución de la resistencia mecánica.
Palabras clave: Metacaolín, activación alcalina, SEM-EDX, 29Si RMN-MAS, porosimetría de mercurio.
44-56
J. IGEA 1, P. LAPUENTE 1, M. E. SAIZ 2 F. BURILLO2, J. BASTIDA 3, J. PÉREZ-ARANTEGUI 4
1 Departamento de Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias. Universidad de Zaragoza.
2 Departamento de Ciencias de la Antigüedad. Facultad de Ciencias Sociales y Humanas de Teruel. Universidad de Zaragoza.
3 Departamento de Geología. Universidad de Valencia.
4 Departamento de Química Analítica, Facultad de Ciencias. Universidad de Zaragoza.
El objeto de este trabajo es la caracterización arqueométrica de la producción cerámica en un conjunto de 5 alfares celtibéricos ubicados en el Sistema Ibérico Central. En estos talleres, cuya cronología de funcionamiento se centró en los siglos III-II a. C., se fabricaban cerámicas finas a torno que han sido agrupadas en vajilla de almacenaje/transporte, vajilla de servicio y vajilla de mesa. El estudio arqueométrico se ha dirigido a la caracterización de sus diferentes pastas cerámicas desde un punto de vista mineralógico, textural y químico, con el propósito de crear grupos de referencia de cada alfar y establecer los procesos tecnológicos empleados en su manufactura. Las muestras fueron analizadas mediante microscopía óptica convencional (MO), difracción de rayos X (DRX), análisis textural por tratamiento digital de imágenes y análisis químico mediante espectrometría de emisión atómica con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-AES). Los resultados obtenidos a partir de las distintas técnicas utilizadas han llevado a la distinción de 8 tipos de pastas. Las arcillas utilizadas como materia prima en todos los centros productores, fueron de composición illítica-moscovítica con inclusiones naturales de litología y tamaño variables, previamente trituradas. Salvo en uno de los yacimientos estudiados, las diferencias reconocidas entre las pastas de un mismo yacimiento parecen obedecer a la distinta manipulación de las arcillas de una misma materia prima. Las fases minerales detectadas y las observaciones microscópicas han servido para estimar las condiciones de cocción de dichas pastas.
Palabras clave: Arqueometría, cerámica celtibérica, alfares, materia prima
57-80
E. Tortajada Esparza*, D. Gabaldón Estevan*, I. Fernández de Lucio*
*Instituto de Gestión de la Innovación y del Conocimiento – INGENIO (CSIC – UPV)
El distrito industrial de Castellón se caracteriza por un gran dinamismo fundamentado en la innovación tecnológica, tanto de proceso como de producto, cuyo origen está básicamente en sus proveedores (1), la industria de equipamiento mecánico y la industria de fritas, esmaltes y colores cerámicos. En este artículo se analiza la situación actual de la industria de fritas, esmaltes y colores cerámicos española, atendiendo además a la situación de su mayor competidor europeo, Italia. Se describe también la formación y desarrollo de la industria en el entorno del distrito cerámico de Castellón y de su sistema de innovación, se analizan, asimismo la actividad en I+D e innovación así como los hitos tecnológicos que le han llevado a ocupar un liderazgo mundial. El análisis realizado identifica los retos frente a los que el subsector y, en general, el sistema de innovación cerámico necesitan reaccionar, cooperando, con el fin de mantener el liderazgo del distrito cerámico. La globalización implica nuevos comportamientos y uno de los más importantes es el aumento de la cooperación entre los actores del sistema de innovación.
Palabras clave: cerámica, esmaltes, innovación tecnológica, distrito industrial, sistema de innovación.