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Se prepararon tintas de Diisopropoxido de titanio bis(acetilacetonato) por el método sol-gel para aplicar en la elaboración de nanoestructuras mediante la técnica de escritura directa. Esta técnica permite estructurar materiales con alto índice de refracción a escala micro y nanométrica en tres dimensiones mediante extrusión, para elaborar cristales fotónicos. El tratamiento de las nanoestructuras extruidas a temperaturas elevadas para transformarlas en otras de TiO2 con alto índice de refracción, provoca crecimiento de grano del TiO2, lo que degrada sus propiedades ópticas, mientras que bajas temperaturas de calcinación, conducen a una pobre estabilidad mecánica de las estructuras. Para aumentar la estabilidad mecánica evitando a la vez el incremento del tamaño de grano tras la calcinación, se doparon las tintas con compuestos de Niobio y Zinc. Mediante difracción de rayos X de alta resolución se estudió la influencia del dopante en el crecimiento de grano del TiO2 a distintas temperaturas de calcinación para así evaluar las posibilidad de utilizar dichas tintas dopadas para aplicaciones fotónicas. Los resultados obtenidos indican que la adición de dopantes basados en óxidos metálicos tiene un significativo efecto en la temperatura de conversión de anatasa a rutilo y deprimen el crecimiento de grano.

Se ha empleado el procesamiento sol–gel para obtener fases cristalinas de α–cristobalita, β–espodumeno, indialita y diópsido, con la finalidad de poder ser introducidas en un estudio posterior, en el desarrollo de esmaltes de naturaleza vitrocerámica. Así, los xerogeles producidos han sido tratados térmicamente a 400 ºC, 900 ºC y 1200 ºC. La caracterización microestructural y analítica se ha seguido por microscopía electrónica de barrido y microanálisis por dispersión de energías de Rayos X (MEB/EDX). El análisis de las fases cristalinas presentes, después de cada tratamiento térmico se ha realizado a través de la difracción de Rayos–X, método de muestras en polvo distribuido al azar. Los resultados han probado la capacidad de obtener polvos amorfos homogéneos que luego del tratamiento térmico, han desarrollado las fases α–cristobalita, β–espodumeno, indialita y diópsido, de interés para su posterior empleo en esmaltes cerámicos.

La viabilidad de las arcillas ilítico-caoliníticas en la fabricación de cerámica se evaluó. Las arcilas ilítico-caoliníticas se conformaron por el método de extrusión en forma de anillo Raschig y se sinterizaron a temperaturas entre 1100 y 1300 ºC. Las muestras se caracterizaron después de sinterización y la porosidad abierta, cerrada y total se determinó por métodos estándar. Para entender mejor la influencia de la temperatura de cocción sobre las propiedades de resistencia a la compresión, la fiabilidad de los anillos Raschig y la resistencia a la compresión diamétrica se realizaron los correspondientes ensayos que fueron analizados por la teoría estadística de Weibull. Los resultados experimentales obtenidos mostraron que el módulo de Weibull se vio considerablemente afectado por la temperatura de sinterización y disminuye a medida que lo hace la porosidad total. Por otra parte, las microestructuras de las muestras sinterizadas a diferentes temperaturas fueron observadas por microscopia electrónica de barrido, MEB para confirmar los resultados estadísticos. En conclusión, aunque la resistencia a la compresión de anillos Raschig de cerámica mejora al disminuir la porosidad total. La fiabilidad de los mismos depende en gran medida de la temperatura de sinterización.

La emisión de partículas a la atmósfera constituye uno de los mayores impactos de la industria cerámica, tanto por focos canalizados (chimeneas) como por focos difusos. Estos últimos producen las denominadas emisiones difusas o fugitivas, a las que tradicionalmente se les ha prestado poca atención, tanto por la normativa legal como por los estudios técnicos. No obstante, esta situación está cambiando dada la importancia de la contribución relativa de estas emisiones en algunas actividades industriales, como es el caso de la industria cerámica, lo que se está traduciendo en el establecimiento de requisitos específicos para su control en las autorizaciones ambientales, así como en la reciente introducción de la necesidad de cuantificar dichas emisiones en las declaraciones de emisiones requeridas por la Unión Europea (EPER-PRTR). Uno de los problemas que se plantea en el control de las emisiones difusas de partículas es la cuantificación de las mismas. En este trabajo, basándose en metodologías propuestas en la bibliografía se ha desarrollado una herramienta de estimación de estas emisiones, y se ha aplicado a procesos de fabricación de productos cerámicos, en diferentes escenarios tecnológicos. Concretamente se han utilizado dos métodos de estimación, uno analítico basado en el uso de ecuaciones y factores de emisión y otro totalmente experimental. Combinando apropiadamente ambos procedimientos se ha estimado el flujo másico de emisiones difusas de partículas en dos instalaciones industriales y en dos escenarios tecnológicos. El tratamiento de los resultados obtenidos ha permitido estimar los rendimientos alcanzados para la reducción de las emisiones difusas de material particulado en dos instalaciones industriales con un elevado grado de implantación de medidas correctoras.

Se presenta un diseño de célula electroquímica para formar cerámicas nanoporosas de óxido anódico de aluminio, Al2O3, en obleas circulares de 10 cm de diámetro. Las cinéticas electroquímicas revelaron cuatro etapas en el crecimiento de la membranas mientras que la influencia de los factores de anodización fueron estudiados. Las imágenes por microscopía SEM y AFM mostraron que las cerámicas obtenidas bajo anodización en ácido (COOH)2 0.3M y en ácido H3PO4 diluido al 10% presentaron una morfología nanoporosa con diámetros de poro, Dp=45 nm para el oxálico y un Dp=240 nm para el fosfórico.

Los óxidos de gadolinio y de ytrio dopados con europio (Gd2O3:Eu, Y2O3:Eu) presentan propiedades luminiscentes. Dichas propiedades mejoran con la utilización de materiales nanoestructurados, con geometría esférica y estrecha distribución de tamaño de partícula. Además, las propiedades luminiscentes son favorecidas cuando se tiene una distribución homogénea de los centros dopantes en la matriz del material anfitrión. En este estudio se presenta la síntesis y caracterización de óxidos de gadolinio y de ytrio dopados con diferentes proporciones de Eu. Se sintetizaron partículas nanoestructuradas mediante la técnica de Spray Pirólisis en un horno tubular a distintas temperaturas, las cuales fueron sometidas posteriormente a diferentes tratamientos isotérmicos. La caracterización morfológica, química y estructural de las nanopartículas se realizó por microscopia electrónica de barrido (MEB-EDS), microscopía electrónica de transmisión (MET) y difracción de rayos-X (DRX).

En este trabajo se muestra la aplicación de un sistema de información geográfica (SIG) como herramienta eficaz a la hora de abordar varias fases de investigación sobre materias primas de interés para el sector de la Cerámica y el Vidrio, con dos ejemplos: prospección y caracterización de materias primas, utilizadas como material impermeabilizante además de potencial interés cerámico y estudio de canteras de extracción de caliza y mármol. Para ello, se han diferenciado tres fases en el trabajo: construcción de la base de datos cartográfica, fusión de las bases de datos y depuración; finalmente, se realiza el desarrollo de la aplicación. De este estudio se concluye que el SIG se convierte en una herramienta viva, a la que se le pueden ir incorporando nuevos datos, como son puntos de muestreo, resultados de ensayos y determinaciones realizadas con las muestras, nuevas vías y caminos, empresas que poseen la concesión, etc., como ha quedado expuesto con los ejemplos descritos. Todo ello permite una explotación mucho más racional y eficiente desde los puntos de vista técnico, medioambiental y económico. Se deduce un claro interés del método de trabajo propuesto con utilidad para investigadores, tecnólogos y empresarios del ámbito que se ocupan de la valorización de materias primas de aplicación en el procesamiento de materiales de este sector.

En el presente trabajo se presenta una alternativa a la utilización de fritas cerámicas convencionales como materias primas que aportan boro a las composiciones de esmalte: un nuevo borato sintético (patente pendiente WO2007/148101). Se ha estudiado y comparado la solubilidad de esta nueva materia prima con la que exhiben las fritas cerámicas convencionales y otros boratos, tanto naturales como sintéticos. Para ello, se ha determinado el porcentaje de boro presente en la fase líquida de varios esmaltes preparados con cada una de dichas materias primas, modificando el tipo de desfloculante utilizado y el tiempo de contacto sólido/líquido. El resultado de este trabajo ha puesto de manifiesto la baja solubilidad que presenta el nuevo borato sintético y su aptitud para ser usado en la formulación de esmaltes cerámicos.