5
259-266
A.M. FERNANDEZ1, A.M. GUZMAN1, E. VERA2, J.E. RODRIGUEZ PAEZ1
1 Grupo de Ciencia y Tecnología de Materiales Cerámicos-CYTEMAC.
Universidad del Cauca (Colombia).
2 Grupo de superficies, electroquímica y corrosión
UPTC / Tunja – Boyacá
El efecto de fotodegradación es ampliamente utilizado para la purificación del agua, acción que contribuye a la conservación y protección del medio ambiente; el óxido de titanio (TiO2) es uno de los semiconductores que pueden degradar contaminantes mediante procesos de oxidación, lo que lo hace apto para el tratamiento de aguas residuales. En este trabajo se conformaron recubrimientos de TiO2 y TiO2-SiO2, por el método Sol-Gel, y se estudio la degradación que experimentaba una solución de azul de metileno al introducirle estos recubrimientos e iluminarlos con una radiación de λ=365nm para activar su propiedad fotocatalítica. Los recubrimientos fueron caracterizados microestructuralmente utilizando Microscopía de Fuerza Atómica (MFA) y Espectroscopía de Fotoelectrones de rayos X (XPS). Los resultados obtenidos de los ensayos de fotodegradación indican que los recubrimientos con una cantidad pequeña de silicio presentan un mayor efecto de fotodegradación indicando que el silicio puede generar puntos de anclaje que facilitan las reacciones de fotocatálisis. Por otro lado, la formación de centros activos, constituidos principalmente por carbono, también contribuyeron al desarrollo de estas reacciones.
Palabras clave: Recubrimientos; TiO2; TiO2,-SiO2,; Sol-Gel; fotocatálisis.
267-272
A.J. DOS SANTOS-GARCÍA 1, J.C. RUIZ-MORALES 2 and J. CANALES-VÁZQUEZ 1
1 Instituto de Energías Renovables, Universidad de Castilla la Mancha-Parque Científico y Tecnológico de Albacete, 02006 Albacete, Spain.
2 Departamento de Química Inorgánica, Universidad de La Laguna, 38200 La Laguna, Spain.
La utilización simultánea de un mismo material cerámico como ánodo y cátodo en pilas de combustible de óxido sólido simétricas (SFCs) aporta una serie de beneficios entre los que figura una fabricación más sencilla, reducción de los costes de producción, así como resistencia a la formación de depósitos de carbón por craqueo del combustible. Recientemente, cromitas y cromomanganitas han sido propuestos como materiales capaces de adoptar esta novedosa configuración SOFC y, si bien los resultados obtenidos son prometedores, se requiere de una mayor investigación para el desarrollo de nuevas composiciones que presenten eficiencias más elevadas. En el presente trabajo, se evalúan la evolución de la estructura desde celdas cúbicas a ortorrómbicas al aumentar el contenido en Fe y las prestaciones del sistema La4Sr8Ti12-xFexO38-δ (LSTF) y se compara su respuesta con otros electrodos simétricos, observándose que el rendimiento es hasta un 20% mayor en el caso de emplear electrodos LSTF que en otros sistemas basados en perovskitas.
Palabras clave: Pilas de Combustible de Óxido Sólido, Pilas de combustible de óxido sólido simétricas, electrodos, perovskitas, composites.
273-277
J. A. Rodríguez G.1, J. Torres T.1, J. M. Almanza R.1
1CINVESTAV-IPN, Unidad Saltillo. Carretera Saltillo-Monterrey Km. 13.
Saltillo, Coahuila, México.
La cinética de descomposición térmica del carbonato de Estroncio (SrCO3) en el sistema SrCO3-Al2O3-SrSO4 se estudió por medio de análisis térmico gravimétrico (ATG), utilizando el método isotérmico. Se prepararon mezclas de polvos 3:3:1 molar de SrCO3, Al2O3 y SrSO4 grado reactivo, las cuales fueron homogenizadas y tratadas a temperaturas entre 750 hasta 1100°C, por periodo de 4 horas. Adicionalmente se estudio el efecto del tiempo de activación mecánica del SrCO3 sobre la cinética de descomposición. Se obtuvieron curvas representativas de la pérdida de peso de las muestras al incrementar la temperatura, a partir de ellas se realizó el estudio cinético. Para el rango de temperatura de 750 a 900°C, el mecanismo de reacción que rige el proceso de descomposición corresponde a una contracción geométrica mediante la frontera de grano (R1.1) con una energía de activación (Ea) de 106.21KJmol-1. En el rango de temperatura de 950 a 1100°C, el mecanismo de reacción que rige la descomposición corresponde a un proceso de nucleación y crecimiento (P1.1), con un valor de Ea de 44.87KJmol-1. La energía de activación disminuye conforme se incrementa el tiempo de activado mecánico hasta un 35% para el caso de siete horas.
Palabras clave: cinética, análisis termo gravimétrico, método isotérmico, activación mecánica, energía de activación.
278-286
A. MOSQUERA, J.E. RODRIGUEZ-PAEZ
Grupo CYTEMAC. Departamento de Física/FACENED. Universidad del Cauca.
A pesar que el método de precursor polimérico, Pechini es ampliamente utilizado en la síntesis de óxidos, los procesos fisicoquímicos que ocurren durante el mismo no se han discutido en detalle; tal es el caso de la conformación de la resina que se obtiene en una de las etapas del proceso. Conociendo la evolución de esta resina, y como se modifican los parámetros más importantes de la misma, se podrían determinar las condiciones más adecuadas para conformar películas delgadas a través de este maétodo. En este trabajo se estudio la evolución de la resina del sistema de estaño considerando parámetros como pH, viscosidad, tiempo y temperatura de calentamiento de la misma. Para este estudio se utilizó espectroscopía infrarroja (FTIR) y medidas de viscosidad de la resina en diferentes instantes del proceso. Los resultados de espectroscopía IR indican que a medida que avanza el tiempo de envejecimiento de la resina, a una temperatura entre 80 y 100ºC y un pH de ∼6,5, se fortalecen los enlaces Sn-O. Con esta resina se conformaron recubrimientos definiéndose un valor de 110cP como el más adecuado para favorecer la homogeneidad y adherencia de los mismos. El tamaño de grano en la película fue de ∼110nm lo que indica que el proceso realizado permite obtener nano-estructuras bidimensionales.
Palabras clave: SnO2, Pechini, Resina, películas delgadas, nano-estructura.
287-292
I. Tortajada, B. Defez, G. Peris-Fajarnés, F. Brusola, T. Magal
Departamento de Ingeniería Gráfica
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA
Hoy en día, una gran mayoría de las empresas cerámicas continúan realizando la clasificación de la producción mediante personal especializado (clasificadores) de manera visual. La base del conocimiento que poseen dichos clasificadores proviene de la propia experiencia práctica desarrollada en el puesto de trabajo, no disponiéndose de referencias precisas que marquen procedimientos para usar de manera sistemática herramientas de medida de color, por lo que los criterios utilizados por cada uno de ellos no son los mismos. La evidente mejora que se podría obtener mediante una uniformidad de criterios justifica la búsqueda de procedimientos objetivos para realizar el proceso de clasificación visual.
En este trabajo se proponen criterios homogéneos de clasificación de color para baldosa cerámica. Para ello se plantean una serie de experiencias, realizadas por observadores especializados (clasificadores en activo) y no especializados, a partir de un tipo específico de muestras acromáticas. La capacidad de discriminación de los observadores viene determinada por la ordenación adecuada de las muestras en escalas de grises, estableciendo un procedimiento objetivo para clasificarlas. Además, utilizando ciertas muestras como elementos patrones, se obtiene una agrupación de los estímulos acromáticos que sirve para conocer el intervalo de aceptación en la determinación de la capacidad de discriminación cromática de una población de observadores.
Palabras clave: Proceso de clasificación, Inspección visual, Umbral de discriminación de color.
293-297
J. FORMOSA1, M.A. ARANDA1, J.M. CHIMENOS1, J.R. ROSELL2,
A.I. FERNÁNDEZ1, O. GINÉS1.
1Dpto. Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Facultad de Química, Universidad de Barcelona. Barcelona.
2Laboratorio de Materiales. Escuela Politécnica Superior de Edificación de Barcelona (EPSEB). Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona.
Es posible obtener cementos de fosfato de magnesio y potasio (KMgPO4·6H2O; K-estruvita), mediante la reacción en medio acuoso del óxido de magnesio y el dihidrogenofosfato de potasio, siendo ésta una reacción exotérmica muy rápida que permite el fraguado del material en pocos minutos. Estos cementos, formulados a partir de óxidos de magnesio de elevada pureza y coste elevado, se encuentran descritos en la bibliografía para su utilización en el encapsulamiento de residuos especiales y como morteros de cemento para la reparación de hormigón. Sin embargo cabe la posibilidad de poder formular este mismo tipo de cementos con óxidos de magnesio de bajo contenido, cuyo precio es del orden de 10 a 15 veces más barato que el óxido de magnesio de elevada pureza. En el presente estudio se evalúa la utilización de óxidos de magnesio de bajo contenido (≈70% MgO), obtenidos en el proceso de calcinación de la magnesita natural, para la formulación de cementos de K-estruvita. En este estudio se pretende determinar la formulación óptima de estos cementos a partir de la evaluación tanto de las propiedades mecánicas como de los tiempos de fraguado de las diferentes composiciones.
Palabras clave: cementos de fosfato; K-estruvita; cementos químicos; fosfato de magnesio y potasio.
298-304
R. Marin
Ikerlan Energía, Centro de Investigaciones Tecnológicas, Juan de la Cierva 1,
Parque Tecnológico de Álava, Miñano Menor, Álava, España.
Los materiales cerámicos han sido utilizados en la fabricación de quemadores radiantes desde largo tiempo atrás. Ello se debe a que las propiedades de los materiales cerámicos resultan muy adecuadas para el desarrollo de quemadores:
- Elevado punto de fusión, adecuado para soportar las elevadas temperaturas de la llama.
- Elevada resistencia a la oxidación, que confiere a los quemadores larga vida sin degradación.
- Muy bajo coeficiente de expansión térmica, que reduce las tensiones termomecánicas.
- Muy baja conductividad térmica, con fuertes gradientes de temperatura a través del quemador que evitan el retroceso de llama.
- Elevada eficiencia radiante, que reduce la temperatura de los humos y minimiza la producción de NOx.
- Facilidad de conformado en diferentes estructuras: esponjas, placas con orificios, empaquetaduras de fibras, etc., cada una adecuada para un tipo de quemador.
Todo ello ha provocado una gran expansión de los materiales cerámicos para el diseño de quemadores de gas en los sectores doméstico, comercial e industrial de baja potencia. Desde los quemadores radiantes de superficie hasta los quemadores para hidrógeno, pasando por los quemadores volumétricos porosos, el abanico de posibilidades es inmenso. Solo hay que encontrar la combinación material-estructura adecuada.
Palabras clave: gas, quemadores cerámicos radiantes porosos.
305-310
J. SICRE-ARTALEJO1, M. CAMPOS1, J.M. TORRALBA1, J. ZBIRAL2, H. DANNINGER2, P. PENA3
1Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química,
Universidad Carlos III. Avda. de la Universidad 30, 28911, Leganés, Madrid.
2Technische Universität Wien, Institut für Chemische Technologien und Analytik, A-1060 Vienna, Austria
3Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC. Campus de Cantoblanco, Madrid, España.
En este trabajo se estudia la degradación de los refractarios de un horno de sinterización, cuando están involucrados en el proceso aceros de baja aleación con adición de manganeso. Dada la elevada Pvapor del manganeso y las atmósferas habituales de sinterización para este tipo de aceros, se produce su sublimación durante el ciclo térmico. Se proporciona así, una fase gaseosa, que pudiendo ser beneficiosa para la difusión en las muestras de acero, puede alterar la composición de los refractarios. Se sabe que en la corrosión de materiales cerámicos refractarios son muchos los procesos individuales que contribuyen, pero siempre basados en las propiedades físico-químicas del agente corrosivo así como de las propiedades intrínsecas del refractario, como la porosidad interconectada y la presencia de múltiples fases (1). Independientemente del mecanismo de actuación, puede generar productos que alteren el comportamiento del refractario, acelerando su envejecimiento y disminuyendo su vida en servicio. Por ello, se estudia la evolución de los refractarios con el tiempo de exposición a atmósferas que contengan vapor de manganeso a la temperatura usual de sinterización, 1120ºC. Los cambios microestructurales en los refractarios, como consecuencia de la presencia de Mn(g), se analizan mediante microscopía óptica, electrónica con microanálisis de RX (EDS), difracción de RX y fluorescencia de RX.
Palabras clave: Corrosión, Refractarios, Alúmina, Acero, Manganeso.