2
59-64
A. Moreno
Instituto de Tecnología Cerámica. Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas.
Universitat Jaume I. Campus Universitario Riu Sec. 12006 Castellón. Spain.
En estos momentos, ya hay en el mercado baldosas cerámicas dotadas de características y prestaciones que hacen de ellas productos con aplicaciones que van mucho más allá de los usos a que tradicionalmente han estado asociadas. No se trata tan sólo de posibilidades futuras, sino de productos con una realidad industrial y comercial, que permite su implantación inmediata en los diferentes ámbitos en los que pueden desarrollar su funcionalidad. Y este es precisamente el concepto clave de estas nuevas aplicaciones de las baldosas cerámicas: las prestaciones que poseen las hacen útiles para diferentes funciones hasta ahora asociadas a otros productos o, en algunos casos, totalmente novedosas. Más aún, estas funcionalidades están destinadas a mejorar aspectos directamente relacionados con la calidad de vida, las condiciones de habitabilidad o, en otro orden de cosas, el aprovechamiento de una fuente natural de energía tan importante como es la radiación solar. Por todo ello conviene llamar la atención sobre el hecho de que estas nuevas generaciones de baldosas cerámicas deben ser consideradas como unos elementos más de las estructuras arquitectónicas, tanto exteriores como interiores, dado que, como se verá a continuación, permiten dotar a las superficies que recubren de un amplio abanico de propiedades y funciones, sin menoscabo de las características estéticas que siempre han sido su rasgo distintivo.
Con objeto de ilustrar lo anteriormente expuesto se describe en este artículo tres nuevas familias de productos cerámicos, conceptualmente diferentes, que aportan una variedad de propiedades que los hacen aptos para ser utilizados como elementos funcionales en diferentes entornos.
Palabras clave: TiO2, Productos cerámicos tradicionales, Aplicaciones funcionales, Sensores, Propiedades eléctricas.
70-74
J. Gómez-García, P. Poza, V. Utrilla
Dpto. de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología Universidad Rey Juan Carlos
C/ Tulipán, s/n. 28933 Móstoles. Madrid
La espectroscopía de impedancia electroquímica resulta ser una técnica de ensayo no destructiva prometedora para evaluar el estado y control de calidad de las barreras térmicas. Este trabajo muestra la variación de las propiedades eléctricas de barreras, depositadas por proyección térmica, medidas por espectroscopía de impedancia electroquímica en función de la oxidación isotérmica al aire con diferentes tiempos de exposición. Finalmente se relacionan los resultados de la espectroscopia de impedancia con la microestructura, estudiada mediante microscopía electrónica de barrido ambiental y microanálisis de rayos X.
Palabras clave: Barreras térmicas, Espectroscopía de impedancia electroquímica, Microscopía electrónica de barrido ambiental
75-79
M.A. AUGER1,2, O. SÁNCHEZ1 Y J.M. ALBELLA1
1Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) 28049 Cantoblanco. Madrid (España).
2Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM-CSIC). Avda. Gregorio del Amo, 8. 28040 Madrid (España).
La utilización de materiales cerámicos como el nitruro de titanio o de aluminio ha experimentado una gran popularización en los últimos años gracias a su gran variedad de aplicaciones. Una importante aplicación que cuenta hasta el momento con resultados muy favorables es la de su uso como recubrimientos protectores de herramientas industriales, así como de moldes empleados en la fabricación de diferentes elementos. Una de las técnicas más utilizadas en la obtención de recubrimientos protectores es la técnica de sputtering, utilizada en este trabajo. En el presente estudio se han analizado las propiedades estructurales y mecánicas de láminas delgadas de TiN y AlN mediante las técnicas de difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, nanoindentación y pin-on-disk. Dichas capas han sido sometidas a un tratamiento térmico en el que se han aplicado tres temperaturas: 750oC, 850oC y 950oC, y se han observado variaciones en sus propiedades antes y después del tratamiento. Las capas de TiN presentan una resistencia térmica en torno a 750oC. Las capas de AlN resisten hasta una temperatura en torno a 850oC, observándose además una mejoría en sus propiedades al ser sometidas a dicha temperatura de 850oC.
Palabras clave: TiN, AlN, sputtering reactivo, recubrimientos protectores, resistencia térmica
65-69
E. L. Solla, J. P. Borrajo, P. González, J. Serra, S. Liste, S. Chiussi, B. León, M. Pérez-Amor
Universidad de Vigo, Departamento de Física Aplicada, Lagoas-Marcosende, 36200 Vigo.
En la actualidad existen nuevas tecnologías de procesamiento de recubrimientos basados en la técnica denominada depósito por láser pulsado (PLD), la cual consiste en la ablación de un blanco mediante un haz láser y como consecuencia de la interacción radiación – materia se origina el transporte del material hasta el sustrato a recubrir. Esta técnica es muy versátil ya que permite la incorporación de atmósferas reactivas en el proceso y de descargas eléctricas en la pluma de ablación las cuales pueden inducir modificaciones en las propiedades de los recubrimientos.
En este trabajo se aplican estas nuevas tecnologías a la obtención de capas cerámicas bioactivas de hidroxiapatita y de vidrio bioactivo. Se ha estudiado la influencia de parámetros de proceso como temperatura, diferencia de potencial de la descarga de radiofrecuencia aplicada y atmósfera reactiva, desde el punto de vista de la composición y estructura de los recubrimientos. En el caso de la hidroxiapatita, la presencia de una atmósfera de vapor de agua y de una descarga de radiofrecuencia favorece el ritmo de depósito y la cristalinidad de los recubrimientos. Sin embargo, los recubrimientos óptimos de vidrio bioactivo se obtienen en condiciones de vacío y ausencia de descargas eléctricas.
Palabras clave: Ablación Láser, Descarga Radiofrecuencia, Cerámica Bioactiva, Atmósfera Reactiva.
80-86
1R. barea, 2R. marín, 1M.I. osendi, 1R. martinez y 1P. miranzo.
1Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC. Cantoblanco. Madrid.
2Ikerlan Energía, Centro de Investigaciones Tecnológicas, Parque Tecnológico de Álava, Miñano Menor, Álava.
Entre las distintas técnicas de medida de la conductividad térmica de materiales, el método comparativo, recogido en la norma ASTM E1225-99, es el más adecuado para muestras porosas o materiales compuestos. Este método permite determinar conductividades térmicas en estado estacionario, en el intervalo de valores de 0,2 a 200 W/mK, y a temperaturas de ensayo en el rango 100-1300 K, dependiendo del diseño del equipo. En este trabajo se expone el diseño, desarrollo y puesta a punto de un equipo de medida de conductividad térmica basado en este método. Paralelamente, se realiza una validación del equipo mediante el estudio comparativo de los resultados obtenidos usando el equipo comparativo y la técnica del pulso láser en materiales porosos de mullita.
Palabras clave: conductividad térmica, difusividad térmica, método comparativo, materiales porosos, mullita.
87-95
F. Quintero, J. Pou, F. Lusquiños, M. Boutinguiza, R. Soto, y M. Pérez-Amor
Dpto. Física Aplicada, Universidad de Vigo, E.T.S. Ingenieros Industriales
36200 - Vigo, España.
La aplicación del láser de alta potencia para el corte de cerámicas estructurales es un proceso en desarrollo que ofrece excepcionales ventajas en comparación con las técnicas convencionales de mecanizado. Sin embargo, como paso previo a su implementación industrial se hace necesario realizar un análisis profundo del proceso que permita evitar los eventuales inconvenientes y optimizar los resultados.
En este trabajo se presentan los resultados más relevantes del estudio del corte mediante láser de elementos estructurales compuestos de una matriz de mullita con una fase dispersa de alúmina. Se comparan los resultados obtenidos al emplear un láser de CO2 operado en modo continuo con los correspondientes a la utilización de un láser de Nd:YAG en modo pulsante. En ambos casos se estudia la influencia de los parámetros de operación que más afectan a la calidad de los cortes y se compara, asimismo, la aplicación de un cabezal de corte convencional con un nuevo cabezal diseñado específicamente para mejorar la calidad de los cortes.
Con el objeto de realizar la comparación sistemática de los resultados que permita la optimización del proceso se emplean parámetros cuantificables para caracterizar la calidad de los cortes. Los resultados obtenidos muestran una notable mejoría al emplear el nuevo cabezal de corte.
Palabras clave: cerámicas oxídicas, silicatos, mecanizado, corte láser.
96-102
J. L .Oteo1, M. R. Elvira1,2, L. Alonso1, J. Rubio1
1. Departamento de Química-Física de Superficies y Procesos. Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC;
C/ Kelsen s/n Campus de Cantoblanco. UAM.; C.P. 28049, Madrid.
2. Departamento de Química Analítica e Ingeniería Química. Facultad de Química.
Universidad de Alcalá de Henares. Ctra. N II, km 33,600. 28870, Madrid.
En este trabajo se presentan los resultados de las investigaciones llevadas a cabo para evaluar el comportamiento de un material híbrido orgánico-inorgánico (HOI) como recubrimiento protector de distintos materiales de construcción.
La caracterización mineralógica, estructural y textural de los materiales de construcción estudiados (granito, mármol y arenisca) se llevó a cabo mediante las técnicas: difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), reflectancia total atenuada (ATR) y porosimetría de mercurio. Por otro lado, la caracterización del recubrimiento antivandálico se llevó a cabo mediante ATR y MEB, evaluando su capacidad protectora contra pinturas realizadas por aerógrafo o rotulador, según la mayor o menor facilidad con que se elimina la pintura por limpieza con gamuza.
La estabilidad del recubrimiento en el material inorgánico se estudió mediante ensayos acelerados de resistencia a la lluvia y, en el caso del mármol, a la radiación UV. La variación del color experimentada por la superficie después de ser recubierta se estudió, en todos los casos, por colorimetría.
Palabras clave: antivandálico, híbrido, recubrimiento, envejecimiento.
103-108
M.E. Rabanal1, J.M. Torralba1, L. Mancic2 and O. Milosevic2
1Universidad Carlos III de Madrid, Avda. de la Universidad 30, 28911-Leganés, Madrid, España.
2 Institute of Technical Sciences of SASA, K. Mijajlova 35/IV, 11000 Belgrado, Serbia&Montenegro
En este trabajo se presentan los resultados de la influencia de la concentración de centros luminiscentes de Eu3+ en cuanto a los cambios estructurales, morfológicos y propiedades ópticas de nanopartículas de Gd2O3 obtenidas mediante técnicas de aerosol. Se ha estudiado la influencia de parámetros experimentales durante el proceso de síntesis (temperatura, caudal del gas portador, tiempo de residencia de las gotas de aerosol en el interior del horno, temperatura del horno y temperaturas isotérmicas de calentamiento posterior). Disoluciones acuosas 0.1M de los nitratos de Gd y Eu fueron las precursoras de la formación, mediante ultrasonidos (1.3 - 1.7 MHz), de un aerosol estequiométrico, que posteriormente fue descompuesto a alta temperatura en un horno tubular. Durante el proceso de descomposición en una sola etapa, las gotas de sufrieron procesos de evaporación, precipitación y reacción. Las partículas iniciales obtenidas presentan geometría esférica, libres de agregados y con un tamaño de dominio cristalino inferior a 20nm. Técnicas experimentales de caracterización, tales como DRX, MEB y EDS se han empleado para la caracterización estructural, morfológica y composicional. Se ha utilizado el programa Koalariet-XFit y la fórmula de Scherrer para la determinación del tamaño de dominio cristalino y las microdeformaciones. Se han establecido las correspondientes relaciones entre las propiedades luminescentes medias y las condiciones experimentales de la síntesis.
Palabras clave: Spray pirólisis, métodos de aerosol, nanopartículas fosforescentes, propiedades luminiscentes.
109-114
J.P. Borrajo1, P. González1, J. Serra1, S. Liste1, S. Chiussi1, B. León1, A. de Carlos2, F.M. Varela-Feria3,
J. Martínez-Fernández3, A.R. de Arellano-López3
1Universidad de Vigo, Dpto. Física Aplicada, Lagoas-Marcosende, 36200 Vigo
2Universidad de Vigo, Dpto. Bioquímica, Genética e Inmunología, Lagoas-Marcosende, 36200 Vigo
3Universidad de Sevilla, Dpto. Física de la Materia Condensada, Apdo. 1065, 41080 Sevilla
La necesidad de desarrollar nuevos implantes basados en materiales bioactivos que sean capaces de soportar grandes cargas mecánicas ha llevado a la producción de sustratos metálicos recubiertos con cerámicas bioactivas. Recientemente se ha propuesto un dispositivo alternativo que consiste en un sustrato de carburo de silicio (SiC) biomórfico recubierto con vidrio bioactivo, mediante la técnica de Depósito por Láser Pulsado (PLD), y que dispone de la resistencia mecánica adecuada, además de gran ligereza y una porosidad intrínseca muy favorable de cara a la implantación. En este trabajo se presenta un estudio interdisciplinar de este nuevo material centrado en la morfología y porosidad de sustratos de SiC provenientes de diferentes maderas, la bioactividad de los recubrimientos producidos por PLD y en la evaluación in vitro con células de osteosarcoma MG-63 con la que se ha determinado la citotoxicidad de estos materiales y se ha estudiado la influencia de los mismos en la adhesión y la proliferación celular.
Palabras clave: Carburo de silicio biomórfico, Depósito por Láser Pulsado, bioactividad, test de proliferación celular, vidrio biaoctivo.