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MATERIALES REFRACTARIOS



8 tesis en 1 páginas: 1
  • RECUBRIMIENTOS PROTECTORES PARA ELEVADA TEMPERATURA POR CVD DE MATERIALES METALICOS CONVENCIONALES .
    Autor: PEDRAZA DIAZ FERNANDO.
    Año: 2001.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: QUIMICA.
    Centro de realización: UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID.
    Resumen: Los materiales que operan a elevada temperatura deben cumplir dos requisitos fundamentales. En primer lugar, debe satisfacer los requerimientos mecanicos para los cuales se han diseñado y, en segundo lugar, deben ser resistentes frente a la corrosion y/u oxidacion del medio circundante, mas agresiva por la elevada temperatura. Asi, resulta interesante emplear materales metalicos convencionales, de propiedades conocidas y costes moderados y recubrir su superficies para hacerlos resistentes a su degradacion, con la consecuente perdida de propiedades mecanicas. De entre las numerosas tecnicasde recubrimientos, se ha empleado la Deposicion Quimica en Fase Vapor (CVD), la cual tiene la peculiaridad de recubrir de forma homogenea toda la superficie de la pieza a diferencia de otros tipos de tecnicas. La CVD se ha optimizado empleado los sistemas de reactores de lecho fluidizado (FBR), en los que se promueve la transferencia de masa y de energia, por lo que se obtienen recubrimietos a menores tiempos y temperaturas que en otras tecnicas. Ademas, la CVD-FBR es una tecnica medioambientalmente aceptable gracias a la recuperacion y neutralizacion de los gases de desecho y el reciclaje de los productos solidos. El acero inoxidable austenítico AISI 304 se emplea desde hace mucho tiempo gracias a su buena relacion propiedades/coste. Sin embargo, su temperatura limite de operación se situa por debajo de los 900º C por evaporacion de la capa protectora basada en Cr2O3. Recubriendo con A1 su superficie, se puede conseguir aumentar la temperatura de uso de este acero(siempre y cuando los requerimientos mecánicos no sean muy elevados) mediante la formacion de capas de Al2O3 a alta temperatura en ambientes oxidantes. De este modo, se han estudiado previamente las condiciones termodinámicas apropiadas para la obtencion de recubrimientos de difusión de A1 en este acero inoxidable, asi como las condiciones idoneas de fluidizacion. La tecnica de CVD-FBR se ha optimizado bajo distintas condiciones experimentales (naturaleza de polvo de A1 de suministro, relacion de gases reactivos H2/HC1, temperatura y tiempo de operación) asi como el estudio del efecto de un tratamiento termico posterior para promover la interdifusión de las distintas especies recubrimiento/substrato. A continuacion, una vez optimizados los recubrimientos de difusion de A1, se ha llevado a cabo el estudio de la resistencia a la oxidacion a elevada temperatura (950ºC) bajo distintas condiciones experimentales: oxidacion isoterma continua y discontinua, asi como oxidacion ciclica. Los mismos ensayos se han llevado a cabo en el material no recubierto con el fin de establecer criterios comparativos. Finalmente, se concluye que el acero inoxidable AISI 304 recubierto con A1 mediante CVD-FBR y posterior tratamiento termico es capaz de extender la vida en servicio del acero, especialmente bajo condiciones isotermas continuas.
  • OBTENCION DE LADRILLOS ACUMULADORES DE CALOR A PARTIR DE LODOS ROJOS.
    Autor: PEREZ RODRIGUEZ GUILLERMO ANDRES.
    Año: 1999.
    Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
    Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS .
    Resumen: En este trabajo se desarrollan y se obtienen ladrillos acumuladores de calor a partir de los Lodos Rojos. Los Lodos Rojos son el residuo insoluble del proceso Bayer en el cual se extrae la alúmina de la bauxita por disolución en NaOH. Se caracterizan por contener óxidos de hierro, sílice y titanio, además de cantidades variables de compuestos de Si, Ca, Na, y otros elementos. Tienen porcentajes importantes de NaOH, que le dan un pH claramente básico, y al ser almacenados a la intemperie representan un riesgo medioambiental. En Galicia se producen más de 471.000 toneladas/año de este residuo. Entre los sistemas eléctricos de calefacción están los calefactores por acumulación. Estos aparatos están diseñados para almacenar calor durante la noche aprovechando la tarifa nocturna que tiene un precio reducido y liberarlo durante el día cuando la tarifa es plena. El almacenamiento de calor se realiza en núcleos cerámicos de material refractario de alta densidad. La idea de utilizar los lodos rojos para la fabricación de ladrillos acumuladores de calor se fundamenta principalmente en una cierta similitud entre la composición de los ladrillos comerciales y la de estos residuos. Luego de realizar una caracterización exhaustiva, se realizaron ensayos de procesamiento térmico, detectándose como fases principales enel material cocido Titanatos de Aluminio y Hierro, corindón y Hematita en soluciones sólidas continuas. Se realizaron diferentes ensayos de conformación, siendo escogido el prensado por los mejores resultados obtenidos. Una vez desarrollada y afinada la mecánica de producción, se realizaron ensayos de comparación entre los ladrillos comerciales y de la laboratorio, siendo los resultados satisfactorios. Se hicieron pruebas en industrias cerámicas y se homologó el producto para su uso comercial. El sector privado una vez negociada la patente que cubre este proceso, ha comenzado el montaje de una planta piloto para la producción de 10 Ton/día de ladrillos, ampliable a 100 Ton/día.
  • SISTEMAS DE PROTECCION ANTIOXIDANTE DE MATERIALES COMPUESTOS C/SIC.
    Autor: APARICIO AMBROS MARIO.
    Año: 1998.
    Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Resumen: Los materiales compuestos C/SiC forman parte del exclusivo grupo de materiales estructurales de alta temperatura. Sus principales propiedades son una elevada resistencia a flexión y al choque térmico en un amplio rango de temperaturas que abarca desde temperatura ambiente hasta 1600 grados C. Sin embargo, el principal problema es la elevada velocidad de oxidación de la fibra de carbono. Esta tesis es el fruto de la participación del Instituto de Cerámica y Vidrio (CSIC) en el proyecto europeo BRITE "Integrated Oxidation Protection of Ceramic Matrix Composites". La memoria se centra por un lado en la infiltración del sustrato con soluciones sol-gel precursoras de sílice mediante inmersión y bajo presión isostática. Por otro lado se han preparado recubrimientos de vidrio de sílice y silicoborato mediante la técnica de inmersión en soluciones sol-gel. Finalmente, se han preparado recubrimientos de silicatos de itrio empleando alternativamente la técnica sol-gel y la vía cerámica a partir de suspensiones coloidales. La combinación de infiltración y multicapas ha permitido alcanzar los objetivos del proyecto más de 5000 horas a 1200 C y más de 100 horas a 1600 C con una pérdida máxima de peso del 3%.
  • DISEÑO Y DESARROLLO DE MATERIALES DE ALTA ALUMINA CON MATRICES DE ESPINELA Y HEXALUMINATO CALCICO.
    Autor: AZA MOYA ANTONIO H. DE.
    Año: 1997.
    Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
    Centro de lectura: CIENCIAS.
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: QUIMICA INORGANICA PROGRAMA DE DOCTORADO: QUIMICA INORGANICA AVANZADA.
    Resumen: El propósito de la presente Tesis ha sido el desarrollo de materiales refractarios, conformados y hormigones, de alta alúmina aglomerados fundamentalmente por una matriz de espinela y hexaluminato de calcio, para su aplicación, en siderurgia. Para diseñar apropiadamente dichas matrices se establecieron previamente las relaciones de compatibilidad y de fusión en el sistema ternario: Al203- MgO-CaO, fundamentalmente en la región de alto contenido en alúmina, datos no disponibles en la literatura científica. Una vez establecido el sistema y teniendo en cuenta la información suministrada por el subsistema: monoaluminato de calcio (CaAl2O4)- espinela (MgAl2O4)- dialuminato de calcio (CaAl4O7), se diseñó y obtuvo un nuevo cemento de aluminatos de calcio conteniendo espinela, mediante el estudio de la sinterización reactiva de una mezcla de dolomita y alúmina. Dicho proceso ha sido patentado. Posteriormente, a partir de mezclas apropiadas del nuevo cemento y alúmina, se ha estudiado y establecido el mecanismo de reacción imperante en la formación de dichas matrices de espinela (MgAl2O4) y hexaluminato de calcio (CaAl12O19). Estudiándose igualmente su influencia en las microestructuras desarrolladas. Finalmente, con toda la información obtenida se diseñó y fabricó un nuevo hormigón de alta alúmina y una matriz de espinela y hexaluminato de calcio, el cual, en un ensayo piloto en una cuchara de aceria secundaria, presentó un mejor comportamiento al desgaste que los materiales actualmente utilizados. Estimándose por la ingeniería de planta que su uso doblaría como mínimo la vida actual de las cucharas. Por último, mediante un estudio post-mortem, se han podido confirmar las previsiones sobre el mecanismo de desgaste imperante y el papel desempeñado por las fases espinela y hexaluminato de calcio.
  • COMPORTAMIENTO MECANICO EN CALIENTE DE REFRACTARIOS DE MAGNESIA-GRAFITO.
    Autor: ALVAREZ GONZALEZ CARLOS.
    Año: 1996.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: QUIMICA.
    Centro de realización: DEPARTAMENTO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE MATERIALES.
    Resumen: EL DESARROLLO DE LOS MATERIALES DE MAGNESIA-GRAFITO HA TENIDO LUGAR DE UNA MANERA FUNDAMENTALMENTE EMPIRICA, LIGADA A SU USO EN LA INDUSTRIA SIDERURGICA Y NO EXISTE UNA METODOLOGIA SISTEMATICA PARA SU CARACTERIZACION. SIN EMBARGO, ESTA ACEPTADO DE FORMA GENERAL QUE CUALQUIER DESARROLLO FUTURO DE ESTOS MATERIALES IMPLICA EL ABANDONO DEL METODO DE "PRUEBA Y ERROR" UTILIZADO HASTA AHORA. EN PARTICULAR, EL COMPORTAMIENTO EN USO DE ESTOS MATERIALES, COMO EL DE TODOS LOS MATERIALES REFRACTARIOS, ESTA DIRECTAMENTE RELACIONADO CON SUS PROPIEDADES MECANICAS A ALTA TEMPERATURA. PARA LOGRAR EL AVANCE CIENTIFICO EN LO QUE SE REFIERE AL DESARROLLO DE LOS MATERIALES DE MAGNESIA-GRAFITO (MGO-C) Y MAGNESIA-GRAFITO-ALUMINIO (MGO-C-AL) ES NECESARIO DETERMINAR LAS RELACIONES PROCESAMIENTO-MICROESTRUCTURA-PROPIEDADES MECANICAS, PARA LO CUAL, EN PRIMER LUGAR, ES PRECISO CONTAR CON LAS HERRAMIENTAS ADECUADAS PARA SU CARACTERIZACION. UNICAMENTE A PARTIR DE ESE MOMENTO, SERA POSIBLE DETERMINAR LAS RELACIONES PROCESAMIENTO-MICROESTRUCTURA PROPIEDADES MECANICAS Y, A PARTIR DE ESTE CONOCIMIENTO, PODRAN SER TRAZADAS NUEVAS LINEAS DE ACTUACION PARA EL DESARROLLO DE ESTOS REFRACTARIOS. EN ESTA TESIS SE PROPONE UNA METODOLOGIA PARA LA CARACTERIZACION MECANICA Y MICROESTRUCTURAL DE LOS MATERIALES DE MGO-C Y MGO-C-AL Y SE APLICA A LA CARACTERIZACION DE UNA SERIE DE MATERIALES CON OBJETO DE ESTABLECER LAS RELACIONES BASICAS PROCESAMIENTO-MICROESTRUCTURA-PROPIEDADES MECANICAS.
  • OBTENCION DE MATERIALES COMPUESTOS DE SIC/S13N4 POR SINTERIZACION REACTIVA PARA SU APLICACION EN REFRACTARIOS.
    Autor: NUÑEZ CARDEZO ALBERTO.
    Año: 1995.
    Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
    Centro de lectura: QUIMICA.
    Resumen: EN LA INDUSTRIA DE FABRICACION DE PORCELANA, EL MATERIAL DE ENHORNAMIENTO UTILIZADO ES EL CARBURO DE SILICIO CON LIGA CERAMICA. DADO EL PROCESO DE CONFORMACION DE ESTE MATERIAL, SE PRODUCE UNA PERDIDA DE RESISTENCIA AL CHOQUE TERMICO. ADEMAS, LA OXIDACION QUE SUFREN PROVOCA EN LOS MISMOS UNA DEFORMACION QUE SE TRANSMITE A LAS PIEZAS QUE SOPORTAN. PARA EVITAR ESTOS INCONVENIENTES SE HAN DESARROLLADO MATERIALES DE CARBURO DE SILICIO LIGADO CON NITRURO DE SILICIO. PARA ELLO SE PARTE DE MEZCLAS SIC/SI DE GRANULOMETRIAS ADECUADAS QUE SE CONFORMAN POR COLADO. LAS PIEZAS SE CUECEN A UNA TEMPERATURA MAXIMA DE 1450 GRADOS C EN ATMOSFERA DE NITROGENO. EN EL PROCESO EL SILICIO SE TRANSFORMA EN SU NITRURO, PROPORCIONANDO UNA UNION QUE NO REBLANDECE POR DEBAJO DE 1900 GRADOS C. LAS CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES OBTENIDOS, COMPARADAS CON EL SIC TRADICIONAL SON: MENOR COEFICIENTE DE DILATACION TERMICA, CON LO QUE SE REDUCEN LAS TENSIONES POR DILATACION; MAYOR CONDUCTIVIDAD TERMICA; MAYOR MODULO DE ROTURA, LO QUE PERMITE DISMINUIR EL GROSOR DE LAS PLACAS, INTRODUCIENDO MENOS MASA INERTE EN EL HORNO. EN CONJUNTO LA RESISTENCIA AL CHOQUE TERMICO SE VE MEJORADA, ASI COMO LA RESISTENCIA FRENTE A LA OXIDACION.
  • "OBTENCION Y CARACTERIZACION DE LOS OXIDOS DE ZIRCONIO SINTETIZADOS MEDIANTE DISGREGACION BASICA DEL SILICATO DE ZIRCONIO".
    Autor: AYALA ESPINA JULIA M..
    Año: 1989.
    Universidad: OVIEDO.
    Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS.
    Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS. CATEDRA DE METALURGIA. DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA..
    Resumen: EN EL PRESENTE TRABAJO SE DESARROLLAN DOS METODOS DE OBTENCION DEL OXIDO DE ZIRCONIO UTILIZANDO EL SILICATO DE ZIRCONIO COMO MATERIA PRIMA. LA PRIMERA ETAPA A REALIZAR SERA LA DESCOMPOSICION DEL ZIRCON EN SUS DOS OXIDOS CORRESPONDIENTES: LA ZIRCONA Y LA SILICE. LA RUPTURA DE LA MOLECULA DE SILICATO DE ZIRCONIO PUEDE REALIZARSE POR DOS VIAS: - A ALTA TEMPERATURA, POR ENCIMA DE LOS 1700 GRADOS CENTIGRADOS. - UTILIZANDO AGENTES DISGREGANTES. EN EL SEGUNDO CASO, LOS METODOS TRADICIONALES PROPONEN UNA RELACION ELEVADA ENTRE LA CANTIDAD DE DISGREGANTE Y EL ZIRCON, CON EL FIN DE QUE EL ZIRCONIO REACCIONE TOTALMENTE CON EL DISGREGANTE Y FORME UN COMPUESTO SOLUBLE EN MEDIO ACIDO, DE TAL MANERA QUE AL NEUTRALIZARSE LA SOLUCION SE OBTENGA EL HIDROXIDO DE ZIRCONIO. EN ESTE ESTUDIO, SIN EMBARGO, SE PROPONE LA UTILIZACION DE CANTIDADES INFERIORES DE FUNDENTE, CONSIGUIENDOSE LA DISOCIACION DE LA MOLECULA DE SILICATO DE ZIRCONIO, PERO SIN QUE PUEDA REACCIONAR TODO EL ZIRCONIO CON EL DISGREGANTE. LOS FUNDENTES ELEGIDOS EN ESTE ESTUDIO SON EL CARBONO SODICO Y EL OXIDO DE CALCIO. LA COMPOSICION QUIMICA DE LOS OXIDOS DE ZIRCONIO SINTETIZADOS POR ESTOS DOS METODOS PROPUESTOS, Y UTILIZANDO DISTINTOS SILICATOS DE ZIRCONIO, VARIAN AMPLIAMENTE DENTRO DE UN INTERVALO COMPRENDIDO ENTRE 90 Y 98% COMO ZRO2, Y SON DE UNA RIQUEZA SEMEJANTE A LAS ELABORADAS MEDIANTE TECNOLOGIAS HIDROTERMALES O DE PLASMA. EN LA MEMORIA DE TESIS SE CARACTERIZAN LOS POLVOS DE OXIDO DE ZIRCONIO OBTENIDOS TANTO POR VIA CARBONATO SODICO, COMO POR LA DEL OXIDO DE CALCIO.
  • ESTUDIO Y DESARROLLO DE CEMENTOS REFRACTARIOS EN LOS SISTEMAS AL2O3-CAO-SIO2-FE2O3 Y AL2O3-CAO-SIO2-TIO2.
    Autor: MARTINEZ CACERES RAFAEL.
    Año: 1983.
    Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
    Centro de lectura: QUIMICA.
    Centro de realización: INSTITUTO DE CERAMICA Y VIDRIO.
    Resumen: SE HA DESARROLLADO UN METODO PARA EL CALCULO CUANTITATIVO DE FASES EN ESPECIALDE LA FASE MONOALUMINATO DE CALCIO (CA) EN LOS CEMENTOS ALUMINOSOS REFRACTARIOS FUNDIDOS DE ALTOS CONTENIDOS DE OXIDOS DE HIERRO A PARTIR DE SUS ANALISIS QUIMICOS Y SE HAN ESTABLECIDO LAS BASES QUIMICO-FISICAS PARA LA OBTENCION DE CEMENTOS ALUMINOSOS REFRACTARIOS FUNDIDOS DE BAJOS CONTENIDOS DE OXIDO DE HIERRO Y DE REFRACTARIEDAD MEDIA (1500-1600C).
8 tesis en 1 páginas: 1
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