PROPIEDADES DE MATERIALES

Autor: GIRBÉS CLARÍ MARÍA ISABEL.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: Dep. Ingenieria de la Construccion.
Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: La creciente actividad industrial, está produciendo en muchos casos la aparición de numerosos residuos con el consiguiente problema que conlleva la gestión adecuada de los mismos. El carácter puzolánico de algunos de ellos, permitiría su utilización en la preparación de pastas de cemento, morteros y hormigones, no sin antes realizar los ensayos previos correspondientes. El objetivo fundamental de las investigaciones que se proponen consistirá, en la evaluación de la influencia de estos subproductos industriales de carácter puzolánico, sobre la durabilidad de los materiales en los que dichas puzolanas son adicionadas. En este estudio se pretende valorar la posibilidad de la utilización de algunas puzolanas (catalizador usado de craqueo catalítico molido (FCC), del cual existen referencias sobre su eficacia como material puzolánico, humo de sílice en distintos grados de densificación (HS), metacaolín (MK), ceniza de cáscara de arroz (CCA) y cenizas de lodo de depuradora (CLD)), como sustituyente parcial de cemento portland y, en algunos casos como adición al mismo, con el fin de estudiar la influencia de éstas, frente a la corrosión inorgánica de los materiales conglomerantes. Es sabido que algunas de las puzolanas objeto de estudio se pueden utilizar como adición al cemento portland para fabricar morteros y hormigones más compactos y con mayores resistencias mecánicas. El trabajo de investigación pretende evaluar la durabilidad de pastas, hormigones y morteros mediante un estudio comparativo del comportamiento de las puzolanas al mezclarlas con cementos portland diversos y someterlas a la acción de distintos agentes agresivos, tales como, NH4Cl, (NH4)2SO4, Na2SO4, MgSO4 y H2SO4. Una vez evaluado el mecanismo de ataque para los distintos agresivos en pastas de cemento, se han realizado comparaciones tanto en hormigones como en pastas de mortero, con sustitución de cemento por distintas puzolanas y frente a los distintos agresivos que anteriormente se han relacionado.

Autor: MADRID VEGA MARIO.
Año: 2004.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: En este trabajo se ha estudiado el efecto que tienen los constituyentes y su proporción en los parámetros de dosificación de los adhesivos y selladores anaeróbicos. Para ello, se ha evaluado el efecto que tienen dos de los aditivos más importantes empleados para modificar la reología del adhesivo (los espesantes y los agentes tixotrópicos) sobre una de las bases químicas más habituales (el dimetacrilato de polietilénglicol). La dosificación de los adhesivos se puede asimilar al flujo a través de una serie de conductos, normalmente de sección circular o anular, de diferentes dimensiones. El problema se puede abordar considerando el flujo estacionario a través de estas conducciones. El flujo en estado estacionario queda determinado por una serie de variables de proceso, relacionadas con el equipo y las condiciones de dosificación, y dos variables reológicas del adhesivo: la tensión de fluencia y la viscosidad. Por último, se realizó un estudio mecánico para evaluar la resistencia de uniones realizadas con las combinaciones anteriores, alcanzándose una serie de modelos que permiten estimar la fuerza de rotura a cortadura a partir de la composición, así como evaluar el efecto de los aditivos estudiados en las propiedades mecánicas del adhesivo polimerizado.

Autor: SERRANO AROCA ANGEL.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: Dep. Termodinamica Aplicada.
Centro de realización: Universidad Politécnica Valencia.

Resumen: En estas últimas décadas, la ingeniería tisular ha llegado a ser uno de los campos de aplicación más prometedores de los polímeros macroporosos para soportes o matrices porosas tridimensionales donde las células se pueden cultivar. Una de las formas de obtener un polímero poroso es mediante la polimerización en disolución. De esta forma, los poros se forman debido a la segregación de disolvente de la red polimérica durante el proceso de polimerización. En esta tesis, se han sintetizado redes poliméricas de polimetacrilato de metilo (PMMA) por polimerización en presencia de etanol con diferentes porosidades y contenidos de entrecruzador. También se ha sintetizado PMMA polimerizado en masa (no poroso) como material de referencia. El PMMA macroporoso se coloca en una atmósfera saturada de vapor de monómero de acrilato de hidroxietilo. La ausencia de iniciador térmico o fotosensible hace difícil el inicio del proceso de polimerización del monómero adsorbido. Sin embargo, este problema se puede resolver mediante la polimerización por plasma. Se estudia las propiedades mecánicas de estos nuevos materiales mediante espectroscopía dinámico-mecánica (DMS). El espectro dinámico-mecánico muestra que los materiales sintetizados en esta tesis son un nuevo tipo de hidrogel macroporoso con un alto módulo mecánico a temperatura ambiente y capaz de adsorber agua manteniendo sus propiedades mecánicas. Mediante medidas de porosidad se determina la fracción en volumen de poros en las muestras antes y después del tratamiento de plasma. La estructura y morfología de estos sistemas macroporosos se ha observado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). La estabilidad de este recubrimiento hidrófilo se ha analizado mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), ATR FTIR, TGA e inmersión en agua. Estos resultados demuestran que el plPHEA es muy estable y solo en condiciones muy drásticas como en agua hirviendo puede sufrir degradación hidrolítica. Se ha estudiado la absorción de agua y propiedades de difusión de estos biomateriales mediante desorción dinámica, ángulo de contacto, isotermas de adsorción de agua en equilibrio y experimentos de inmersión. Se ha medido PHEA en bloque y plPHEA con diferentes contenidos de agua mediante DSC para realizar el análisis térmico del agua en el recubrimiento hidrófilo. Todas estas técnicas experimentales sugieren que el PHEA polimerizado por plasma está más homogéneamente interpenetrado con el PMMA macroporoso polimerizado con 5% en peso de etilenglicol dimetacrilato (EGDMA). Esta tesis se basa en la síntesis y caracterización de un nuevo biomaterial macroporoso con el objetivo de utilizarlo con éxito como soporte para cultivo celular pero hay también otros muchos campos (diálisis, desalinización de agua de mar, etc.) donde estos materiales podrían emplearse con mucho éxito, debido a su gran área específica y propiedades de difusión.

Autor: SÁNCHEZ DE JUAN MARTA.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ETSI CAMINOS, CANALES Y PUERTOS .
Centro de realización: ETSI CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: El objetivo de la presente tesis se enmarca dentro de las necesidades fijadas por el Plan Nacional de Residuos de Construcción y Demolición (PNRCD) 2001-2006, que indica como objetivo prioritario el desarrollo de una normativa técnica que regule el uso de los áridos reciclados en sus diferentes aplicaciones: obras de tierra, carreteras y hormigón reciclado. La tesis que se presenta pretende contribuir al mejor conocimiento del Hormigón Reciclado con fines normativos, abordando aspectos relativos tanto a las propiedades de los áridos reciclados como a su influencia en el hormigón. Los trabajos desarrollados pueden englobarse en dos fases. La primera de ellas ha consistido en el control de producción del árido reciclado que se produce actualmente en nuestro país. Para ello, se ha seleccionado una planta productora de árido reciclado de Madrid, realizando un seguimiento de su producción con un total de 15 muestras quincenales. Estas muestras se han tamizado para obtener la fracción 4/16 mm, sobre la que se han realizado los ensayos que establece la normativa española y europea para los áridos gruesos naturales, incluyendo además, ensayos específicos para los áridos reciclados como el contenido de impurezas o el contenido de mortero adherido . Los resultados alcanzados han permitido fijar los requisitos normativos que debe satisfacer el árido reciclado para su utilización en hormigón estructural. Esta caracterización ha permitido seleccionar una partida de calidad límite, pero admisible según las especificaciones anteriores, y estudiar la influencia que tiene en el hormigón la incorporación de distintos porcentajes de árido reciclado, de forma que se establezca el porcentaje máximo admisible del árido grueso reciclado en hormigón estructural. Se han ensayado las siguientes propiedades del hormigón: consistencia, contenido de aire ocluido, resistencia a compresión, resistencia a tracción, módulo de elasticidad y retracción, en hormigones con porcentajes de árido grueso reciclado de 20%, 50% y 100%. En este estudio se establecen las correcciones que deben realizarse en la tecnología del hormigón convencional para su aplicación en hormigón reciclado. Los resultados finales indican que hormigones de hasta 50 N/mm2 con un 20% de árido grueso reciclado procedente de hormigón pueden presentar una calidad admisible para su utilización como hormigón estructural. Las conclusiones de estas segunda fase han permitido fijar los coeficientes correctores que deben introducirse en la formulación del horrmigón convencional para hacerla extensiva a los hormigones reciclados.

Autor: SAVAL PEREZ JOSE MIGUEL.
Año: 2003.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR .
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.

Resumen: Estudiar el posible aprovechamiento y utilización de los residuos de Posidonia Oceánica que, tras su calcinación, se obtenga una ceniza que pueda ser utilizada como adición en morteros, de forma que mejore las propiedades mecánicas de los mismos. Por otro lado, generar mezclas de residuo de Posidonia Oceánica con aglomerantes hidráulicos que permitan obtener diversos materiales de construcción donde primer propiedades como: ligeraza, absorción al impacto, aislamiento acústico y térmico. Los objetivos que se pretente alcanzar, se resumen en: A,- Intentar resolver el problema ambiental. B,- Estudiar la posible utilización de cenizas procedentes del residuo de Posidonia, como adición en morteros. C,- Analizar los posibles usos del residuos de Posidonia formando mezclas con conglomerantes inorgánicos.

Autor: CANCHO RODRÍGUEZ LAURA CRISTINA.
Año: 2003.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUÍMICA .
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Resumen: En la memoria que se presenta se ha detallado un estudio sistemático sobre la biolixiviación de concentrados de calcopirita empleando microorganismos termófilos moderados y plata. Se ha puesto a punto la biolixiviación catalizada en un sistema de alimentación en continuo. Dada la complejidad de este tipo de sistemas y del proceso de biolixiviación por su carácter multidisciplinar, para afrontar este análisis ha sido necesario dividirlo en varios bloques de estudio: puesta a punto del sistema en continuo, fijación de la plata, cultivo bacteriano, mineral, y biolixiviación. Se estudió la influencia de la temperatura (35, 45 y 68ºC) en la fijación de la plata sobre el concentrado calcopirítico. Se emplearon técnicas electroquímicas y de análisis químico que establecieron que la temperatura no influye en el tiempo de fijación y en todos los casos la plata mantnía una proporcionalidad con el cobre de 2/1 mientras que el hierro y el cinc permanecían constantes. Técnicas de difracción de rayos X de incidencia normal y rasante sobre calcopirita masiva con plata fijada a distintas temperaturas permitieron determinar que en la fijación se produce un equilibrio entre las fases Ag2S y Ag0, preodiminando la primera a bajas temperaturas y la segunda a altas. Estas proporciones así como el porcentaje de hierro, cobre y cinc analizados en superficie, resultaron ser muy diferentes en las muestras sometidas a biolixiviación y en las no biolixiviadas. Todo parece indicar que en los procesos biolixiviados se establece un ambiente oxidante en el que se ve favorecida la presencia de Ag2S y, además, la acción bacteriana regenera de forma constante la superficie de la calcopirita por lo que se consiguen una condiciones mucho más homogéneas a lo largo de todo el mineral. También se determinó que la temperatura de fijación de la plata a 35ºC es mucho más favorable que a 45ºC, por alcanzar mayores concentraciones de catalizador y una penetración más intensa y profunda hacia el interior de la muestra de calcopirita. Se estudió la influencia de la plata en los microorganismos termófilos moderados encontrando que este catalizador favorece la capacidad azufreoxidante del cultivo disminuyendo la hierrooxidante y produce variaciones en la morfología de cierto tipo de bacilos azufreoxidantes. Se realizaron distintas series de ensayos de biolixiviación para determinar las mejores condiciones a aplicar en los procesos en continuo que indicaron que se favorece la acción catalítica al realizar un lavado previo del mineral para eliminar de su superficie fases oxidadas o rectivos de flotación. Por otro lado, la presencia de fases solubles de hierro en la composición mineralógica del concentrado o simplemente la adición de Fe (II) mejoran la cinética de disolución metálica, sobre todo al principio del proceso de biolixiviación. El estudio electroquímico de los concentrados minerales y de su residuos de biolixiviación puede aportar de forma rápida, valiosa información sobre el comportamiento que tendrá el material sometido a biolixiviación. Para que en biolixiviación la calcopirita alcance una buena disolución, es fundamental que el mineral no genere productos de naturaleza pasivante en la zona de la preonda, pues en este caso se alargan los tiempos hasta llegar a la máxima disolución y se puede llegar a paralizar la oxidación. Todos estos conocimientos aplicados a los ensayos de biolixiviación en continuo estudiados a lo largo de la experimentacion, permitieron mejorar notablemente los rendimientos conseguidos en los ensayos preliminares. Finalmente, se realizaron numerosas mejoras en el diseño del sistema de biolixiviación en continuo para tratar de evitar la sedimentación del sólido y conseguir una pulpa homogénea. También se duplicó el volumen del primer reactor para duplicar a su vez el tiempo de residencia y tratar de aumentar los rendimientos alcanzados en esnayos anteriores.

Autor: CANO LINARES HERMINIA.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S.I. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Centro de realización: E.T.S.I. CAMINOS.

Resumen: Los ensayos in situ, y en particular las técnicas presiométricas autoperforantes, constituyen una herramienta muy eficaz para la determinación de parámetros representativos del suelo. Este trabajo trata de aportar una metodología sencilla, utilizando principalmente dicha técnica, para el estudio del comportamiento no lineal de los suelos en general y su aplicación a los suelos duros de Madrid. Se ha puesto punto, por primera vez en España, un equipo presiómetro de tipo autoperforador, utilizándose para realizar unas campañas de ensayos en unas determinadas zonas de Madrid, en las cuales también se han empleado otras técnicas que han permitido el contraste de los resultados. Para la interpretación no lineal de los resultados de los ensayos autoperforadores se han estudiado los modelos más recientes aplicables a esta técnica y se ha seleccionado el modelo de Bolton y Whittle (1999) por su simplicidad y su carácter autosuficiente. Los resultados de los ensayos presiométricos autoperforadores, interpretados con el modelo no lineal de Bolton, junto con los resultados de los ensayos geofísicos PS-logging, han permitido el ajuste de las curvas que representan la variación del módulo de deformación en función del nivel de deformación en todo el rango de deformaciones, empleando modelos más generales (Jardine, 1992 y Fahey, 1998). Finalmente, de los resultados de la interpretación no lineal de los ensayos autoperforadores, se ha deducido una expresión del módulo de deformación en función de la profundidad y del nivel de deformación para los suelos ensayados, dentro de unos determinados rangos de ambas variables. Esta expresión supone un avance significativo en relación con las expresiones clásicas propuestas por otros autores que no incorporan el comportamiento no lineal del suelo.

Autor: PERUCHO MARTÍNEZ ÁUREA.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E. T. S. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Centro de realización: E. T. S. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: En este trabajo de investigación se ha realizado un planteamiento teórico para el estudio de la deformabilidad de los medios granulares, desarrollando un modelo teórico original, que se ha denominado "modelo sincrético", y se ha aplicado a la reproducción de resultados de ensayos de laboratorio. Este modelo, intermedio entre los planteamientos que consideran estos medios como medios discretos y los que los consideran como medios continuos, plantea el análisis de la deformabilidad de los materiales granulares profundizando en el comportamiento de los contactos entre las partículas y definiendo unas funciones -denominadas N(q) -que definen los contactos entre las mismas. Para el desarrollo del estudio se han escrito unos programas informáticos, encaminados fundamentalmente a: a) la generación de unas estructuras pseudo-aleatorias de partículas (con unas probabilidades de presentación de tamaños acorde con la curva granulométrica del material, predefinida, cuya deformabilidad se desea estudiar), b) al estudio del número y dirección de contactos entre estas partículas existentes en cada dirección del espacio para la definición de las funciones N(q) y c) a la aplicación de las ecuaciones desarrolladas para la aplicación del modelo tenso-deformacional planteado. Por otra parte, se ha realizado un estudio experimental de la deformabilidad de una escollera, consistente fundamentalmente en la realización de ensayos de deformabilidad en un cajón de ensayo de forma cúbica y 1 m3 de capacidad, con una escollera formada por fragmentos de una dolomita de tamaños comprendidos entre 50 y 150 mm. En estos ensayos se ha aplicado un gran número de ciclos de carga y descarga a cada una de las muestras ensayadas (hasta 124 ciclos). Asimismo, se han realizado ensayos de contraste a escala reducida, con muestra de menor tamaño y granulometría "paralela" en una célula edométrica de 25 cm de diámetro y 8 cm de altura. Analizando los resultados de estos ensayos se han extraído resultados y conclusiones acerca tanto de los valores de los módulos de deformabilidad de primera carga y de descarga-recarga, como de la evolución de los módulos con el número de ciclos de carga y descarga, representativa de la evolución de la rigidez del material a lo largo del tiempo. Para la aplicación del modelo se ha realizado previamente un estudio de los contactos de las partículas, para lo cual se ha realizado y analizado un ensayo novedoso, que se ha denominado "ensayo de rotura de partículas", sometiendo fragmentos de partículas de la escollera sin tallar a la actuación de una carga en una prensa y estudiando la evolución de las relaciones entre la carga aplicada y los desplazamientos producidos. El modelo se contrasta con los resultados de los ensayos realizados, obteniendo un ajuste razonable de las deformaciones calculadas teóricamente mediante el modelo y las realmente medidas en los ensayos.

Autor: CHACON RODRIGUEZ LUIS EDGARDO .
Año: 2003.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: En el presente trabajo se estudia el comportamiento mecánico de dos materiales compuestos constituidos por la misma matriz de polieterimida (PEI) reforzada con tejidos de fibra, uno de vidrio, y el otro de carbono, tras ser sometidos a ensayos termomecánicos con temperatura y tensión constantes. Se evaluaron tres temperaturas menores a la de transición vitrea de los materiales, aplicando en cada una de ellas, a probetas normalizadas, una tensión correspondiente a un 40% de la resistencia máxima a rotura alcanzada a la temperatura del ensayo, durante periodos entre 250 y 2000 minutos. Tras ellos se han ensayado a tracción, para definir los valores de resistencia y deformación mácimos a rotura, con la finalidad de evaluar la influencia de los parámetros involucrados. También se estudia la influencia sobre el comportamiento ante estas solicitaciones térmicas aplicadas que tiene el envejecer higrotérmicamente probetas de los dos materiales, introduciadas en una cámara ambiental a 70ªC y 95º de humedad relativa, con o sin aplicación de una tensión constante, mantenidas en la cámara por periodos comprendidos entre 10 y 360 días las probetas sin carga, y 10 y 30 días las probetas tensionadas.

Autor: BELVER COLDEIRA CAROLINA.
Año: 2003.
Universidad: SALAMANCA.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Resumen: En esta Tesis Doctoral se pretende mejorar las propiedades tecnologías de arcillas naturales para aumentar su aplicabilidad. Se parte de caolín y de saponita naturales, que son modificadas mediante activación ácida y básica y pilarización, utilizándose los sólidos resultantes como catalizadores y soportes catalíticos. La activación ácida de metacaolines permite sintenziar sólidos constituidos por sílice amorfa de elevada superficie y porosidad. Para ello, es necesario emplear disoluciones ácidas concentradas, capaces de disolver la capa alumínica de los metacaolines cuando el tratamiento es llevado a cabo a 90ºC durante cortos períodos de tiempo. La modificación de los metacaolines con disoluciones alcalinas a 90ºC produce la disolución de sus capas alumínicas y silícicas, de forma que los componentes resultantes cristalizan tras un período de tiempo determinado dando lugar a la formación de la zeolita F. La intercalación de la saponita con policationes mixtos Al-Fe permite sintetizar sólidos pilareados de elevada superficie específica y microporosidad, con contenidos en hierro cercanos al 9%. La incorporación de mayores contenidos no permite la formación de pilares estables. La saponita pilareada con Al13 es un soporte catalítico excelente para la síntesis de catalizadores soportados. La incorporación de hierro, como fase activa, mediante impregnación permite sintetizar sólidos de elevada superficie específica y porosidad, siendo posible controlar el contenido en hierro final. Las arcillas modificadas mediante la incorporación de hierro son excelentes catalizadores para la rducción catalítica selectiva de óxidos de nitrógeno con propeno en ausencia de oxígeno, alcanzando elevadas conversaciones. Esta reactividad se explica por las propiedades redox que poseen las especies de hierro formadas en las arcillas modificadas, localizadas en las superficie de las partículas laminares o entre los pilares generados durante la inicial pilarización.

Autor: ORDOÑEZ TORRES ALEJANDRO.
Año: 2003.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: En la presente tesis se ha estudiado la fabricación de "cermets" de carburo de wolframio y cobalto (WC-Co) a partir de polvos de WC con tamaños promedio entre 30 y 600 nm. El procesamiento previo a la sinterización de las mezclas de polvos de WC-Co es fundamental para conseguir una microestructura homogénea libre de porosidad. La ruta convencional produce poros de gran tamaño tras sinterizar. Estos defectos son débidos a la presencia de aglomerados del ligante orgánico y a su distribución heterogénea. El aumento de la energía de molienda (uso del molino planetario) y el secado bajo presión permite eliminar este tipo de defectos asegurando una mezcla más homogénea. El proceso de presinterizado (necesario para la fabricación de piezas con geometría complicada) también requiere cambios sustanciales cuando se aplica a mezclas de polvos de WC ultrafinos. Durante la etapa de sinterización, la cinética de densificación de las mezclas WC-Co obtenidas a partir de polvos ultrafinos se caracteriza por bruscas aceleraciones y deceleraciones a temperaturas por debajo del "liquidus". Este atípico comportamiento es más notorio en presencia de inhibidores y cuanto menor es el tamaño de partícula de WC, y podría deberse a la combinación de fenómenos de contracción local (más rápidos cuanto menor es el tamaño de partícula de WC) seguidos de reordenamiento de aglomerados para rellenar la porosidad circundante. La eliminación completa de la porosidad ha requerido el desarrollo de dos vías alternativas de consolidación basadas en la aplicación de presión isostática en caliente (HIP); HIP encapsulado en vidrio (GEHIP) y HIP tras sinterización en vacío (Sinter + HIP). La reducción del tamaño de partícula del polvo de WC de 0.4 a 0.2 micras supone un aumento sustancial de la dureza tras Sinter+HIP entre 0.8 y 1 GPa. Las pruebas de fresado realizadas sobre acero han permitido comparar el comportamiento de los prototipos fabricados en el laboratorio con herramientas comerciales proporcionadas por KENNAMETAL IBEROCA S.L. Estos resultados muestran que los grados ultrafinos comerciales (ligeramente más gruesos que los desarrollados en el presente trabajo) son los que presentan menor desgaste. Los resultados de las pruebas de fresado de madera demuestran que los grados ultrafinos presentan una resistencia al desgaste muy superior a la de las herramientas convencionales. En este caso, aunque también se producen fenómenos de impacto, los esfuerzos de corte son muy inferiores dada la gran diferencia de dureza existente entre el metal duro y la madera.

Autor: GIL-NEGRETE LABORDA NERE.
Año: 2003.
Universidad: NAVARRA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: El trabajo realizado en la presente tesis se centra en el comportamiento no lineal de apoyos de goma y en la propuesta de métodos para simular componentes de dicho material sometidos a cargas dinámicas. Debido a que muchos y muy diferentes sistemas utilizan elementos aislantes de caucho para mejorar su comportamiento vibroacústico, existe una gran necesidad de entender sus propiedades y predecir de forma adecuada su rigidez dinámica. El objetivo de esta tesis es, por lo tanto, contribuir al avance de la modelización de elementos aisladores de caucho en el rango de 0 a 500Hz, considerando la dependencia de las propiedades del material tanto con la frecuencia como con la amplitud de excitación. Se desea proponer procedimientos de cálculo que predigan de forma precisa su rigidez estática y dinámica y que puedan ser incorporados a paquetes de elementos finitos. Se resumen primero las propiedades más importantes del material. A continuación se profundiza en los modelos existentes para la elasticidad no lineal, viscoelasticidad y fricción. Se comparan diferentes funciones de energía de deformación para representar las características elásticas de la mezcla. Se sugiere el uso de la forma de Yeoh, debido a su simplicidad y a su capacidad para extrapolar resultados a modos de deformación complejos. En lo que al comportamiento dependiente de la frecuencia se refiere, se comparan la viscoelasticidad clásica y la de orden fraccional, al a par que se estudia la utilización de modelos de fricción para la dependencia con la amplitud. Se presenta un modelo no-lineal que tiene en cuenta todos los efectos dinámicos del material. El problema de considerar a un mismo tiempo las contribuciones elástica, viscoelástica y de fricción se solventa separándolas en tres sumandos diferentes. La respuesta viscoelástica implica un modelo de derivadas fraccionales, mientras que la dependencia con la amplitud se considera a través de elementos de fricción e Coulomb. Ha sido necesario programar dos subrutinas en Fortran para la incorporación del modelo no lineal propuesto a un código de elementos finitos comercial. Por otro lado, se propone un procedimiento simplificado de cálculo en el dominio de la frecuencia para la obtención de rigideces dinámicas. La técnica es esencialmente lineal y se basa en proporcionar a un modelo viscoelástico datos adecuados del material, habiendo estimado previamente la deformación dinámica a la que está sometida la pieza. La necesidad de obtener datos para calibrar los modelos ha llevado a la realización de múltiples ensayos en probetas. Se presentan resultados para mezclas de distintas durezas, se describen los procedimientos seguidos y se establecen patrones de trabajo para la caracterización del material. Se ha llegado a la conclusión de que es suficiente el llevar a cabo tres ensayos (dos ensayos quasi-estáticos - de tensión y de cizalladura simple - y uno dinámico de cizalladura) para determinar con precisión las propiedades del material. Se han aplicado ambas técnicas de simulaicón a casos de interés industrial, obteniendo resultados muy satisfactorios en lo que a la predicción de rigidez estática y dinámica se refiere. Los errores se hallan dentro delos que son esperables en el proceso de fabricación de ocmponentes con la misma geometría e idéntica composición del material. Se ha constatado que la determinación de la rigidez dinámica con el modelo no-lineal consume mucho tiempo y requiere de gran capacidad de memoria para el cálculo; es preciso, asimismo, estimar la función de trasferencia entre la excitación aplicada y las fuerzas de reacción resultantes a distintas frecuencias y amplitudes. Se ha comprobado que la metodología simplificada, sin embargo, es una herramienta de predicción eficaz debido a su funcionalidad y facilidad de aplicación.

Autor: PIRÓN ABELLÁN FRANCISCO JAVIER.
Año: 2002.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUÍMICA.

Resumen: Se ha investigado la resistencia y la mejora de una serie de aceros inoxidables comerciales y semi-comerciales ferríticos, comúnmente usados en pilas de combustible sólido (SOFC) como interconectores. También se han añadido una serie de aleantes como Ti, Mn o La y se han variado los contenidos de los aleantes para mejorar las propiedades de la aleaciones anteriores e investigar su influencia. Se han llevado a cabo experimentos de oxidación cíclica e isotérmica en ambientes similares a los encontrados en las pilas de combustible sólido y el material ha sido caracterizado mediante diversas técnicas como la microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y microscopía óptica y se ha realizado la medida de la resistencia eléctrica de las distintas aleaciones.

Autor: MUÑOZ ARROYO RAÚL.
Año: 2002.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUÍMICA.

Resumen: Se ha investigado la influencia de la microestructura de aleaciones tipo MCrAlY en su resistencia frente a la oxidación a elevada temperatura. Las aleaciones tipo MCrAlY son conmúnmente usadas en turbinas de gas como recubrimientos de protección frente a la oxidación y como capa de unión en un sistema de barrera térmica o TBC. Se ha variado la composición de los distintos elementos aleantes del MCrAlY de una forma lógica y se han añadido nuevos elementos aleantes como el Zr o el Re para investigar su influencia. Después de una caracterización del material de partida, se han realizado medidas del coeficiente térmico de expansión, caracterización de la microestructura a distintas temperaturas, oxidación isotérmica y oxidación cíclica. Para la caracterización de las aleaciones se han empleado numerosas técnicas como la microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, ataques químicos de la probeta, método de interferencia o capa fina, entre otros.

Autor: MARTÍNEZ SIERRA ISABEL M..
Año: 2002.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Resumen: Uno de los principales mecanismos de deterioro en estructuras de hormigón armado es la corrosión de las armaduras debido a la presencia de cloruros en el medio ambiente o por la carbonatación del hormigón que rodea a la armadura. La corrosión puede provocar la reducción de la sección resistente de la armadura así como la fisuración del recubrimiento de hormigón. Esta pérdida de capacidad portante de la estructura afecta en gran medida en su seguridad y funcionalidad. De ahí la importancia que tiene el detectar y cuantificar la corrosión a tiempo para reducir el coste de la reparación así como controlar el comportamiento de la estructura ya reparada o protegida. En cuanto a la determinación del estado de corrosión, la aplicación de técncias electroquímicas basadas en el cálculo de la Resistencia de Polarización (Rp) para la medida de la Velocidad de Corrosión (Icorr) en hormigón, ha supuesto un importante avance para la cuantificación del problema, aunque su aplicación en estructuras de gran tamaño precisa un notable desarrollo debido a la complejidad del sistema. Hasta el momento, el método que mejores resultados proporciona en este tipo de medidas es el denominado "Método de confinamiento de la corriente". Uno de los objetivos fundamentales de esta tesis se basa en la necesidad de calibración del método de confinamiento de la corriente, y el desarrollo del mismo hacia la búsqueda de mejoras en al calidad de la medida. Además en el presente trabajo se trata de explorar las posibilidades que ofrecen otros métodos de medida como el de atenuación del potencial, también basado en el cálculo de la Rp, para su aplicación in situ de modo complementario al confinamiento. Este nuevo método amplía las posibilidades de medida a estructuras sumergidas o con alto grado de humedad, en las que hasta el momento resulta imposible el uso de cualquier otro método de medida. Además se han explorado otras posibilidades de medida de Icorr en laboratorio para un posible desarrollo y aplicación in situ que amplíe las ya existentes. Se trata de un nuevo método de medida denominado "Inducido" con el cual no es necesario el contacto eléctrico con la armadura para la realización de la medida, aspecto imprescindible en los métodos utilizados hasta el momento. En cuanto al plan de actuación en elementos afectados por la corrosión mediante un método de protección que asegure su durabilidad, el más extendido por su alta eficacia el método de protección catódica, aunque es necesaria una correcta instalación y supervisión de la misma. Existen discrepancias encuanto al modo de medir la efectividad en el funcionamiento de la instalación, ya que hasta el momento las únicas técnicas utilizadas se basan en la medida de despolarización de la estructura y medida del potencial en "instant off" que requieren una desconexión temporal de la protección de hasta 24 horas. En este trabajo se incluye el desarrollo de un método basado en la aplicación de espectroscopia de impedancia electroquímica, que permite determinar el grado de protección de la estructura sin desconectar el sistema de protección. El trabajo de tesis que aquí se propone trata por tanto de evaluar y aportar nuevas tendencias en la determinación tanto del estado de corrosión en una estructura no protegida, como del grado de protección tras la aplicación de protección catódica.

Autor: ABENOJAR BUENDIA JUANA.
Año: 2002.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Teniendo en cuenta la relación disponibilidad-precio-efectividad, el boro es el material que mejor apantalla tanto a los neutrones térmicos como a los rápidos. Su gran problema es que se conforma con mucha dificultad y cuando se consiguen las piezas, éstas son extremadamente frágiles.Las piezas de acero al boro (con un contenido máximo de un 4% (en peso) de boro) obtenidas por solidificación y conformadas generalmente por laminación en caliente, se utilizan en la actualidad en algunos reactores como barras de control, si bien presentan numerosos problemas, precisamente en su conformado.El objetivo principal de este trabajo es la obtención y estudio, empleando la tecnología de polvos, de materiales con muy altos contenidos en boro (10% o más), que posean buenas propiedades mecánicas, para su posible utilización como barrera al paso de neutrones, tanto en barras de control de reactores nucleares, como en pantallas protectoras de contenedores de residuos.Para la obtención de estos materiales se utiliza como base tanto hierro como aluminio y se trabaja tanto con polvos aleados mecánicamente como con mezclas elementales de polvos. Una vez conformados estos materiales se caracterizan mediante ensayos mecánicos (flexión y dureza), difracción de rayos X y microscopia (óptica y electrónica). De los materiales que presentan mejores propiedades mecánicas se efectúa un estudio de resistencia a la corrosión y de laminación en caliente.

Autor: GUERRERO PÉREZ M. OLGA .
Año: 2002.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: REPSOL YPF E INSTITUTO DE CATÁLISIS (CSIC).

Resumen: El presente trabajo de investigación estudia catalizadores basados en vanadio y antimonio para la reacción de amonoxidación de propano. Para ello varias series de catalizadores fueron sintetizadas y caracterizadas mediante XRD, espectroscopía Raman in situ, espectroscopía Raman operando, XPS y área superficial BET. La actividad catalítica fue evaluada en un microreactor de lecho fijo y uno de lecho fluído. Primero se estudian catalizadores másicos Sb-V-O y Sb-V-Nb-O. Luego se estudiaron catalizadores soportados, el sistema Sb-V-O fue estudiado soportado sobre Al2O3, Nb2O5 y SiO2, con ello se evaluó el efecto del soporte. El efecto del Nb como activo del sistema Sb-V-O también fue evaluado, para ello se estudiaron catalizadores Sb-V-Nb-O soportados en Al2O3 y SiO2. En todas las series, el efecto de la relación atómica Sb/V y/o Sb/Nb y del recubrimiento Sb+V fue evaluado. El presente trabajo ha esclarecido el papel que juegan vanadio y antimonio durante la reacción en este tipo de catalizadores, ya que las especies VOx y SbOx entran y salen de la estructura de SbVO4 durante la reacción tal y como ha sido estudiado mediante espectroscopia Raman operando. De esta manera, el vanadio sufre un ciclo redox entre las especies de óxido de vanadio superficiales en las que se encuentra como V(V) y la fase SbVO4 en la que se encuentra como V(III). Paralelamente, el antimonio sufre un ciclo estructural entre la fase SbVO4 y la fase alfa-Sb2O4, en ambas estructuras, se encuentra como Sb(V). Además, dos nuevos métodos de síntesis de este tipo de catalizadores han sido propuestos y comparados con los ya descritos en la bibliografía.

Autor: CORREGIDOR BERDASCO VICTORIA.
Año: 2002.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO FÍSICA DE MATERIALES.

Resumen: El telururo de cadmio (CdTe) es uno de los semiconductores de la familia de semiconductores II-V. Por sus características intrínsecas, tales como alto número atómico, alta densidad y relativo alto valor de la energía de banda prohibida hacen que sea el componente ideal para numerosas aplicaciones, tales como células solares, detectores de radiación X y gamma capaces de trabajar a temperatura ambiente. Para estas aplicaciones se requieren cristales monocristalinos del orden de varios cm3, con una composición homogénea y baja densidad de dislocaciones y defectos, una alta resistividad, del orden de 10 9 omega cm o mayores etc. Esta última condición se hace imprescindible por ejemplo, en el caso de aplicaciones de detectores de radiación, con objeto de disminuir al máximo la señal de ruido. Esta Tesis se ha orientado hacia la obtención de monocristales de CdTe en volumen nominalmente puros y dopados, con buena calidad cristalina, con bajo número de defectos, y altos valores de resistividad. La obtención de monocristales de CdTe se ha abordado desde distintos métodos de crecimiento. Se han obtenido y comparado cristales de CdTe mediante la técnica Bridgman -a partir de fundido-, y mediante la técnica Markov -a partir de fase vapor-. Combinando las características de cada método de crecimiento, como son las velocidades de crecimiento de la técnica Bridgman y la ausencia de contacto entre el cristal solidificado y la pared de la ampolla, de la técnica Bridgman y la ausencia de contacto entre el cristal solidificado y la pared de la ampolla, de la técnica Markov, se han crecido cristales de CdTe por el método Bridgman en condiciones de ausencia de contacto del cristal solidificado con la pared de la ampolla. Este tipo de crecimiento se ha llevado a cabo gracias a condiciones de microgravedad. Se ha observado que aquellas técnicas de crecimiento en las que no hay contacto del cristal solidificado con la pared de la ampolla de crecimiento generan cristales con mayor calidad cristalina y menor concentración de impurezas residuales. En primer lugar se ha realizado un estudio comparativo en muestras de CdTe nominalmente puras con distinta conductividad, tipo p y n. Experimentalmente se encontraron en ambos casos la presencia de un nivel de energía profundo, uno de los requisitos necesarios que explican la alta resistividad en este semiconductor. Para cumplir las condiciones necesarias para obtener la alta resistividad, se han introducido impurezas donoras con el fin de que los defectos donores compensen la presencia de impurezas de carácter aceptor. La máxima resistividad se obtuvo con aleaciones ternarias diluidas con Zn (4%), y si además se introduce se como dopante a la aleación se obtiene una mejor distribución de la resistividad.

Autor: GONZÁLEZ PEÑA VERÓNICA.
Año: 2002.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CATÁLISIS Y PETROLEOQUÍMICA, CSIC.

Resumen: En el presente trabajo se describen las propiedades físicas y químicas de los óxidos de aluminio, así como sus usos e importancia como catalizadores y soportes de catalizadores. Se han desarrollado procedimientos de síntesis de alúminas meso y microporosas térmicamente estables vía sol-gel en medio no acuoso y en presencia de surfactantes no iónicos de diferente naturaleza. Se ha estudiado además, el efecto de diferentes disolventes y aditivos (n-alquilaminas primarias, N,N-dialquilaminas, fluoruro amónico y agentes complejantes), en las propiedades texturales, estructurales y ácidas del material final. Se ha procedido a la síntesis de sistemas mixtos meso y microporosos alúmina-titania y a sus subsecuente caracterización. Finalmente, los materiales sintetizados se usaron como soportes de catalizadores para la hidroisomerización de n-hexano.

Autor: HERNÁNDEZ ALONSO JOSÉ CARLOS.
Año: 2002.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: LABORATORIO DE INVESTIGACIÓN DE TUDOR.

Resumen: Las baterías de níquel/hidruros metálicos (Ni/MH) constituyen en la actualidad el sistema de acumulación de energía más prometedor para aplicaciones de vehículos eléctricos (EV) e híbridos (HEV). La memoria de tesis citada tiene como objetivo del desarrollo de elementos de NiMH que satisfagan los requerimientos de potencia, recargabilidad y vida en ciclos que exige dicha aplicación. Para lograr este objetivo, el autor ha desarrollado unos electrodos de hidruros metálicos optimizados para descargar a altas intensidades. Para ello, se han estudiado la composición de la aleación (finalmente definida como LaMn Ni3.6Co0.7Mn0.4Al0.3 en donde el La se encuentra en un 50% en el Mm - Mischmetal o mezcla natural de metales de tierras raras, en este caso rica en lantano), su morfología y tratamientos superficiales para mejorar sus prestaciones. Además, se ha definido un diseño de electrodos utilizando un sustratjo poroso tridimensional de fibras de níquel, junto con los adivitos y el proceso de fabricación idóneo para conseguir las prestaciones deseadas. Por otro lado, se ha utilizado un nuevo hidróxido de níquel obtenido mediante electrodiálisis para el desarrollo de electrodos positivos. Este hidróxido de níquel se caracteriza por poseer una elevada densidad aparente, tener una morfología irregular y estar dopado con Co y Zn con el fin de mejorar sus prestaciones. El autor ha definido un método de preparación de electrodos positivos para el cual se han estudiado la formulación de la materia activa, el sustrato y el procedimiento de elaboración. Con los electrodos de hidruros metálicos, los electrodos positivos de níquel y el resto de componentes de batería especialmente seleccionados (separador, válvula, terminales …) se han diseñado, preparado y ensayado unos elementos de Ni/MH de 25 y 60 Ah, optimizados para aplicaciones de EV/HEV. Finalmente, estos elementos han sido ensayados según normas internacionales específicas para la aplicación mencionada, incluyendo cargas y descargas a diferentes intensidades, ensayos de retención de carga, eficiencia de recombinación, ciclos de vida, etc…