1 00:00:07,996 --> 00:00:12,703 [Orador 5]: Son aleaciones de alta entropía como nuevas matrices metálicas en cermets. 2 00:00:12,903 --> 00:00:16,930 Para empezar, bueno, dentro del programa Multimat, estas nuevas aleaciones de alta 3 00:00:16,930 --> 00:00:20,809 entropía son material multifuncional y podría encajar en cualquiera de las tres 4 00:00:20,809 --> 00:00:23,097 áreas, en el transporte, en energía o en salud. 5 00:00:23,297 --> 00:00:26,162 Nos vamos a centrar hoy en esta sesión en transporte limpio. 6 00:00:26,362 --> 00:00:30,817 Pero en mi tesis, dentro de los objetivos del programa, nos centramos en la síntesis 7 00:00:30,817 --> 00:00:33,716 y procesado de materiales multifuncionales inorgánicos. 8 00:00:33,916 --> 00:00:38,807 Bien, una introducción, bueno, los materiales han evolucionado a lo largo del 9 00:00:38,807 --> 00:00:44,020 tiempo, sobre todo en el último siglo y en el 2004 aparecen las aleaciones de alta 10 00:00:44,020 --> 00:00:47,689 entropía de la mano del doctor Yen y de sus colaboradores. 11 00:00:47,889 --> 00:00:52,587 Desde entonces el interés por estas aleaciones ha ido en aumento y hay un 12 00:00:52,587 --> 00:00:56,176 montón de publicaciones sobre ellas en los últimos años. 13 00:00:56,457 --> 00:01:01,903 Su interés aumenta por su microstructura simple, sus características y sus 14 00:01:01,903 --> 00:01:03,484 aplicaciones. 15 00:01:03,700 --> 00:01:09,367 Dependiendo del diseño que elaboremos de la composición de estas aleaciones, 16 00:01:09,367 --> 00:01:12,701 podemos tener unas aplicaciones u otras. 17 00:01:12,901 --> 00:01:17,271 Yo os voy a presentar dos aleaciones de alta entropía con sus aplicaciones. 18 00:01:17,471 --> 00:01:18,654 En primer lugar, tenemos esta. 19 00:01:18,854 --> 00:01:24,554 que tiene una una fase FCC y puede ser usada en sustratos flexibles de células 20 00:01:24,554 --> 00:01:29,788 solares y pantallas y esta otra que también tiene fase FCC puede ser su 21 00:01:29,788 --> 00:01:35,622 aplicación potencial son componentes en bombas eléctricas en pozos de petróleo o 22 00:01:35,622 --> 00:01:41,255 como bielas y soportes para ensayos de tracción a alta temperatura intentando 23 00:01:41,255 --> 00:01:45,603 sustituir a las superaleaciones que se están utilizando ahora 24 00:01:45,803 --> 00:01:48,307 ¿Qué son estas aleaciones de alta entropía? 25 00:01:48,507 --> 00:01:53,140 Son soluciones sólidas que contienen más de cinco elementos principales en igual 26 00:01:53,140 --> 00:01:54,255 porcentaje atómico. 27 00:01:54,455 --> 00:01:59,972 Son unas aleaciones muy estables gracias a la entropía configuracional, que esta es 28 00:01:59,972 --> 00:02:05,223 mayor cuanto más elementos tengamos en esta aleación y será máxima cuando estos 29 00:02:05,223 --> 00:02:08,674 elementos se encuentren en igual porcentaje atómico. 30 00:02:08,874 --> 00:02:13,320 Las características de las aleaciones están dadas por cuatro efectos. 31 00:02:13,520 --> 00:02:15,827 En primer lugar, encontramos el efecto termodinámico, 32 00:02:16,027 --> 00:02:22,593 que dará la estabilidad a esta aleación y hará que tengan una microstructura simple. 33 00:02:22,793 --> 00:02:27,424 Al tener tantos elementos de diferentes tamaños, la red se va a encontrar 34 00:02:27,424 --> 00:02:32,185 distorsionada y ahora esto se verá afectado en las propiedades mecánicas de 35 00:02:32,185 --> 00:02:33,165 la aleación. 36 00:02:33,365 --> 00:02:38,552 Al estar la red distorsionada, tendremos coeficientes de difusión muy bajos y esto 37 00:02:38,552 --> 00:02:41,755 se verá afectado en el lento crecimiento del grano. 38 00:02:41,955 --> 00:02:46,352 Y por último, vamos a conseguir unas propiedades totalmente distintas a las que 39 00:02:46,352 --> 00:02:48,783 podemos encontrar en los elementos por separado. 40 00:02:48,983 --> 00:02:52,812 también afectará la composición que diseñemos porque conseguiremos propiedades 41 00:02:52,812 --> 00:02:56,791 totalmente distintas dependiendo de la composición que tengamos en cada aleación. 42 00:02:56,991 --> 00:02:59,034 Y a esto lo llamamos efecto cóctel. 43 00:02:59,234 --> 00:03:01,016 Bueno, ahora voy a hablar de los objetivos de mi tesis. 44 00:03:01,216 --> 00:03:04,920 Son dos los objetivos principales y van en paralelo. 45 00:03:05,120 --> 00:03:09,671 Por un lado voy a procesar la aleación de alta entropía por vía pulvimetalúrgica y 46 00:03:09,671 --> 00:03:13,941 por otro, esta aleación la voy a utilizar como matriz metálica alternativa en 47 00:03:13,941 --> 00:03:14,941 CERMEDS. 48 00:03:14,870 --> 00:03:18,832 Para procesar la aleación por vía polvimetalúrgica se va a hacer por 49 00:03:18,832 --> 00:03:20,961 molienda mecánica y por atomización. 50 00:03:21,161 --> 00:03:24,441 La mayoría de las publicaciones que encontramos en la bibliografía, las 51 00:03:24,441 --> 00:03:28,284 aleaciones de alta entropía la hacen por casting y si la hacen por polvimetalúrgica 52 00:03:28,284 --> 00:03:29,456 es por molienda mecánica. 53 00:03:29,656 --> 00:03:34,248 La novedad es la atomización para conseguir un polvo esférico y con 54 00:03:34,248 --> 00:03:37,974 composición homogénea y poder evitar la contaminación. 55 00:03:38,174 --> 00:03:42,267 En los estudios que se hacen sobre las investigaciones que hay sobre materiales 56 00:03:42,267 --> 00:03:45,663 duros, yo me voy a centrar en la búsqueda de una matriz alternativa. 57 00:03:45,863 --> 00:03:50,202 Ya que las matrices metálicas convencionales, níquel y cobalto, son 58 00:03:50,202 --> 00:03:53,593 tóxicas, se está estudiando sustituirlas por el hierro. 59 00:03:53,793 --> 00:03:59,148 En el grupo de investigación se hace porque es más barato, menos tóxico, tiene 60 00:03:59,148 --> 00:04:03,084 alta dureza, alta tenacidad, pero tiene unos inconvenientes. 61 00:04:03,284 --> 00:04:07,934 El difícil procesado, ya que puede ser multicomponente o multifase. 62 00:04:08,134 --> 00:04:11,487 Multicomponente porque necesitamos añadir otros elementos para aumentar la 63 00:04:11,487 --> 00:04:14,841 mojabilidad entre las partículas del hierro y del carbonitrio de titanio y 64 00:04:14,841 --> 00:04:16,591 podemos tener cambios en fase de servicio. 65 00:04:16,791 --> 00:04:21,140 Por ello, proponemos las aleaciones de alta entropía como sustituto al hierro. 66 00:04:21,340 --> 00:04:23,525 ¿Cómo voy a desarrollar estos objetivos en mi tesis? 67 00:04:23,725 --> 00:04:27,903 Bueno, pues vamos a diseñar la composición fijándonos en las características de cada 68 00:04:27,903 --> 00:04:31,881 elemento y calculando el diagrama de fases y las temperaturas de fusión mediante 69 00:04:31,881 --> 00:04:32,827 termocal. 70 00:04:33,027 --> 00:04:36,962 Termocal es una herramienta de simulación que nos va a permitir obtener estos datos 71 00:04:36,962 --> 00:04:37,962 teóricamente. 72 00:04:37,878 --> 00:04:42,247 Cuando tengamos la composición definida vamos a procesarla por casting, molienda 73 00:04:42,247 --> 00:04:44,570 mecánica y atomización y las compararemos. 74 00:04:44,770 --> 00:04:48,664 Caracterizaremos todas las muestras y haremos un estudio de interacción a alta 75 00:04:48,664 --> 00:04:52,305 temperatura con el carbonitrio de titanio, estudiando la mojabilidad y la 76 00:04:52,305 --> 00:04:56,250 solubilidad, porque los CERMED se procesan por sinterización en estado líquido. 77 00:04:56,450 --> 00:05:00,851 Y por último consolidaremos los materiales por el método convencional y por SPAR 78 00:05:00,851 --> 00:05:01,843 plasma sintering. 79 00:05:02,043 --> 00:05:05,556 En primer lugar, hay que tener en cuenta tres aspectos fundamentales en el 80 00:05:05,556 --> 00:05:06,452 material. 81 00:05:06,652 --> 00:05:09,675 Queremos una alta dureza y una alta resistencia a la oxidación porque las 82 00:05:09,675 --> 00:05:11,481 vamos a utilizar como herramientas de corte. 83 00:05:11,681 --> 00:05:16,268 Y, además, queremos una solución sólida y que tenga fase simple y que la temperatura 84 00:05:16,268 --> 00:05:18,093 de procesada sea la más baja posible. 85 00:05:18,293 --> 00:05:22,543 Las investigaciones nos han demostrado que es muy complicado obtener una solución 86 00:05:22,543 --> 00:05:26,050 sólida sencilla y que hay que elegir la composición cuidadosamente. 87 00:05:26,250 --> 00:05:29,077 También queremos que nuestra fase sea una BCC. 88 00:05:29,277 --> 00:05:31,442 Pues para ello vamos a seleccionar la fase. 89 00:05:31,642 --> 00:05:36,285 No podemos utilizar las reglas de Hume-Rothery como se vienen utilizando 90 00:05:36,285 --> 00:05:37,635 para aleaciones comunes. 91 00:05:37,835 --> 00:05:42,670 Pero con la ayuda del doctor Shenwo de la Universidad de Gothenburg vamos a 92 00:05:42,670 --> 00:05:47,571 seleccionar la fase utilizando los siguientes parámetros, la polidespersidad 93 00:05:47,571 --> 00:05:52,798 del tamaño atómico que tiene que ser menor de 6,6% y la entalpía de la mezcla que 94 00:05:52,798 --> 00:05:55,363 tiene que estar entre menos 15 y 5 kJ mol. 95 00:05:55,563 --> 00:06:00,146 Entonces evitaremos tener intermetálicos y fase amorfa. 96 00:06:00,346 --> 00:06:06,175 Bueno, y cuando ya tenemos la composición diseñada, hemos conseguido estas tres, que 97 00:06:06,175 --> 00:06:11,272 tenemos aluminio, cromo, hierro, molibdeno, titanio y en la última además 98 00:06:11,272 --> 00:06:12,389 también níquel. 99 00:06:12,589 --> 00:06:14,193 Bueno, pues empezamos a analizarlas. 100 00:06:14,393 --> 00:06:18,369 Como he dicho antes, empezaremos haciendo un análisis por termocal, simulándolo y 101 00:06:18,369 --> 00:06:19,403 obtenemos este diagrama. 102 00:06:19,603 --> 00:06:23,163 Nos fijamos en la… 103 00:06:23,363 --> 00:06:28,043 Para obtener la temperatura líquida vemos que es muy alta y además que tenemos fase 104 00:06:28,043 --> 00:06:29,470 BCC y dos intermetálicos. 105 00:06:29,670 --> 00:06:33,486 Por lo tanto, esta composición queda totalmente descartada para próximos 106 00:06:33,486 --> 00:06:34,396 estudios. 107 00:06:34,596 --> 00:06:38,701 La siguiente composición vemos que la temperatura líquida es más baja y que la 108 00:06:38,701 --> 00:06:39,701 fase es BCC. 109 00:06:39,702 --> 00:06:42,726 Por lo tanto, la vamos a tener en cuenta en próximos estudios. 110 00:06:42,926 --> 00:06:48,340 Al igual que la tercera composición, que también la temperatura es baja y la fase 111 00:06:48,340 --> 00:06:49,421 es BCC. 112 00:06:49,621 --> 00:06:54,768 Para comparar los resultados que hemos obtenido por simulación teóricamente con 113 00:06:54,768 --> 00:06:59,850 lo experimental, hacemos un análisis diferencial termogramimétrico y vemos que 114 00:06:59,850 --> 00:07:04,338 la temperatura de fusión es muy parecida para la primera composición. 115 00:07:04,538 --> 00:07:07,761 Y para la segunda composición es un poquito más alta, pero sigue siendo baja 116 00:07:07,761 --> 00:07:09,566 para procesar, así que sigue siendo válida. 117 00:07:09,766 --> 00:07:14,195 También se hace un análisis de difracción de rayos X para comprobar la fase y vemos 118 00:07:14,195 --> 00:07:16,518 que tenemos fase BCC en ambas composiciones. 119 00:07:16,718 --> 00:07:21,604 Hasta el momento solo se ha podido estudiar la interacción alta temperatura 120 00:07:21,604 --> 00:07:26,073 entre la segunda composición que hemos elegido y el carbonetero titanio. 121 00:07:26,273 --> 00:07:31,575 Y vemos que tiene una buena mojabilidad porque el ángulo de contacto es menor de 122 00:07:31,575 --> 00:07:36,677 90 grados y una buena solubilidad entre las partículas de carbono y trueno de 123 00:07:36,677 --> 00:07:41,912 titanio y de la aleación de alta entropía, como veis en las microestructuras de 124 00:07:41,912 --> 00:07:42,948 Porsem. 125 00:07:43,148 --> 00:07:47,193 Y por último, hemos conseguido atomizar la segunda composición. 126 00:07:47,393 --> 00:07:53,393 Como veis en las microestructuras, las partículas son muy esféricas, el tamaño es 127 00:07:53,393 --> 00:07:58,906 más o menos igual en todas y la composición también es muy homogénea. 128 00:07:59,106 --> 00:08:05,018 También hemos hecho un análisis de difracción de rayos X y vemos que tenemos 129 00:08:05,018 --> 00:08:08,177 una solución sólida con una fase BCC. 130 00:08:08,377 --> 00:08:10,361 Queda mucho por hacer en esta investigación. 131 00:08:10,561 --> 00:08:14,239 Tenemos que consolidar todo el material por el método convencional y por SPAR 132 00:08:14,239 --> 00:08:17,676 Plasma Sinteri, pero previamente hay que hacer estudios de dilatometría. 133 00:08:17,876 --> 00:08:21,748 Además, tenemos que hacer la caracterización de todos los materiales, 134 00:08:21,748 --> 00:08:25,270 estudiar sus propiedades mecánicas y sus propiedades tribológicas. 135 00:08:25,470 --> 00:08:28,273 Muchas gracias por su atención. 136 00:08:33,993 --> 00:08:35,035 Si tienen alguna pregunta. 137 00:08:35,275 --> 00:08:37,238 [Orador 11]: Tengo tiempo para una pregunta. 138 00:08:37,438 --> 00:08:38,761 Quizá luego durante el café. 139 00:08:38,961 --> 00:08:40,063 [Orador 5]: Vale. 140 00:08:40,263 --> 00:08:40,884 Gracias. 141 00:08:41,084 --> 00:08:47,084 [Orador 11]: El siguiente doctorando es Miguel de Dios, también del grupo de la Universidad de 142 00:08:47,084 --> 00:08:55,447 Madrid. 143 00:08:55,647 --> 00:08:58,472 [Orador 9]: ¿El puntero? 144 00:08:58,672 --> 00:09:00,976 ¿No hay? 145 00:09:01,176 --> 00:09:03,357 Ah, que es esto. 146 00:09:07,760 --> 00:09:10,462 Ok. 147 00:09:25,343 --> 00:09:26,845 Buenos días a todos. 148 00:09:27,045 --> 00:09:31,753 Voy a presentar mi trabajo que es titulado Diseño de la microestructura de Cermets 149 00:09:31,753 --> 00:09:34,835 empleando tecnologías coloidales y polviometalúrgicas. 150 00:09:35,035 --> 00:09:39,272 Este trabajo es parte de mi tesis, una tesis FPI que está codirigida por las 151 00:09:39,272 --> 00:09:43,510 doctoras Elena Gordo por parte de la Universidad Carlos III y Begoña Ferrari 152 00:09:43,510 --> 00:09:45,488 del Instituto de Cerámica y Vidrio. 153 00:09:45,688 --> 00:09:49,124 Si bien este trabajo es un trabajo fundamental y realmente se puede englobar 154 00:09:49,124 --> 00:09:50,591 en cualquiera de las tres áreas, 155 00:09:50,791 --> 00:09:55,128 Este trabajo sí que está encuadrado en uno de los principales objetivos de Multimat, 156 00:09:55,128 --> 00:09:59,101 que es la síntesis y el procesado de materiales multifuncionales inorgánicos. 157 00:09:59,644 --> 00:10:03,764 En realidad el objetivo consta del procesamiento de materiales metalcerámicos 158 00:10:03,764 --> 00:10:08,048 con propiedades mejoradas a partir del diseño microstructural desde las primeras 159 00:10:08,048 --> 00:10:09,187 etapas del procesado. 160 00:10:09,387 --> 00:10:13,970 Esto se puede hacer por muchas técnicas y nosotros vamos a utilizar el procesamiento 161 00:10:13,970 --> 00:10:18,111 coloidal para aplicar una técnica bottom-up y poder obtener una distribución 162 00:10:18,111 --> 00:10:20,320 fina y homogénea de nuestros materiales. 163 00:10:20,520 --> 00:10:25,259 Gracias a ello podemos optimizar las propiedades mecánicas que este material 164 00:10:25,259 --> 00:10:26,259 tenga. 165 00:10:26,227 --> 00:10:27,769 El rango de aplicación es muy amplio. 166 00:10:27,969 --> 00:10:31,746 Nosotros nos vamos a centrar en la aplicación para metales duros, base 167 00:10:31,746 --> 00:10:35,360 Cermet, que se puede emplear sobre todo como herramientas de corte. 168 00:10:35,560 --> 00:10:39,779 Un metal duro básicamente consta de dos fases, una matriz metálica y un refuerzo 169 00:10:39,779 --> 00:10:43,626 cerámico, y son materiales ampliamente empleados debido a su alta dureza, 170 00:10:43,626 --> 00:10:47,578 tenacidad y resistencias tanto al desgaste, a la corrosión y la estabilidad 171 00:10:47,578 --> 00:10:48,538 química. 172 00:10:48,738 --> 00:10:53,058 Sí es cierto que realmente tradicionalmente se ha empleado el carburo 173 00:10:53,058 --> 00:10:57,569 de golframio cobalto, pero distintas normativas están proponiendo nuevas 174 00:10:57,569 --> 00:11:01,382 fuentes que provoquen investigación en matrices alternativas. 175 00:11:01,582 --> 00:11:06,600 Nuestro planteamiento en este caso es un material con un refuerzo cerámico 176 00:11:06,600 --> 00:11:11,419 carbonitruo de titanio y una matriz metálica que sea un mix de hierro y 177 00:11:11,419 --> 00:11:16,505 níquel, que tras la posterior etapa de sinterización obtengamos un material 178 00:11:16,505 --> 00:11:19,411 compuesto como se presenta en la micrografía. 179 00:11:19,611 --> 00:11:23,346 Siendo un poquito más específicos, el objetivo de este trabajo consiste en el 180 00:11:23,346 --> 00:11:25,361 procesamiento de nanostructuras CoreCell, 181 00:11:25,561 --> 00:11:29,794 Estas nanostructuras CoreCell van a ser procesadas por un procedimiento llamado 182 00:11:29,794 --> 00:11:34,191 OnePot, que consiste en la estabilización de unas partículas de carbonitruro en un 183 00:11:34,191 --> 00:11:38,316 medio en el que tenemos disueltos los precursores y una posterior activación, 184 00:11:38,316 --> 00:11:42,441 que ya puede ser tanto química como sónica, para forzar la precipitación o la 185 00:11:42,441 --> 00:11:46,294 síntesis de las partículas metánicas sobre las superficies activadas del 186 00:11:46,294 --> 00:11:47,282 carbonitruro. 187 00:11:47,482 --> 00:11:53,482 Esta activación la hemos llevado a cabo por dos rutas, una activación química por 188 00:11:53,482 --> 00:11:59,482 el procedimiento electrolesplating y una activación sónica por dos rutas, una ruta 189 00:11:59,482 --> 00:12:02,509 reductora y una ruta precipitante. 190 00:12:02,709 --> 00:12:04,830 El principal inter... perdón... 191 00:12:21,687 --> 00:12:25,607 El principal interés en la fabricación de este tipo de materiales es la fabricación 192 00:12:25,607 --> 00:12:26,607 masiva. 193 00:12:26,533 --> 00:12:30,693 La fabricación masiva es entendida como obtener grandes baches de polvos o de 194 00:12:30,693 --> 00:12:32,281 piezas para poderlo procesar. 195 00:12:32,481 --> 00:12:36,094 Es por ello por lo que necesitamos un amplio contenido, un gran contenido en 196 00:12:36,094 --> 00:12:39,659 sólidos en nuestras suspensiones para poder procesarse por ejemplo por slip 197 00:12:39,659 --> 00:12:40,659 casting. 198 00:12:40,612 --> 00:12:44,949 Es por ello por lo que vamos a investigar acerca de diferentes técnicas que nos 199 00:12:44,949 --> 00:12:49,009 permitan llegar al contenido en sólido suficiente como para procesar estos 200 00:12:49,009 --> 00:12:49,972 materiales. 201 00:12:50,172 --> 00:12:54,923 Hemos puesto primero a punto la síntesis del elemento aleante, que es el níquel, 202 00:12:54,923 --> 00:12:59,675 mediante la ruta electrolesplating, una técnica que solo nos permitía introducir 203 00:12:59,675 --> 00:13:04,246 entre un 1 y un 3% del contenido en sólidos de carbonitruro en la suspensión, 204 00:13:04,246 --> 00:13:05,931 por lo que no es procesable. 205 00:13:06,131 --> 00:13:11,191 Una ruta reductora que nos permite alcanzar un 5% de contenido en sólidos, un 206 00:13:11,191 --> 00:13:16,650 contenido que tampoco es procesable, pero finalmente con la ruta precipitante hemos 207 00:13:16,650 --> 00:13:20,246 llegado a alcanzar porcentajes de entre el 20 y el 30%. 208 00:13:20,446 --> 00:13:25,497 Esto ya se considera adecuado para ser procesado y la fabricación de materiales 209 00:13:25,497 --> 00:13:26,534 de forma masiva. 210 00:13:26,957 --> 00:13:31,914 En cuanto al progreso de mi tesis, como decía, hemos puesto a punto la síntesis 211 00:13:31,914 --> 00:13:34,330 del aleante, que está en torno al 80%. 212 00:13:34,530 --> 00:13:37,175 Hemos llegado ya a la caracterización microestructural de nuestras probetas. 213 00:13:37,375 --> 00:13:42,541 En cambio, con el hierro estamos todavía en la obtención de compactos. 214 00:13:42,844 --> 00:13:46,925 En cuanto a las rutas, os comentaba que hay una ruta sónica y una ruta dinámica. 215 00:13:47,125 --> 00:13:50,269 La ruta química es una ruta de electrolesplating. 216 00:13:50,469 --> 00:13:54,929 Esto simplemente consiste en la activación de las partículas de carbonitruro de 217 00:13:54,929 --> 00:13:59,218 titanio mediante un pretratamiento que consiste en una sensibilización y una 218 00:13:59,218 --> 00:14:03,964 catalización para crear núcleos que luego, cuando introduzcamos las partículas en el 219 00:14:03,964 --> 00:14:07,681 vial en el que están disueltos los precursores de níquel, force la 220 00:14:07,681 --> 00:14:09,740 precipitación sobre esas partículas. 221 00:14:09,940 --> 00:14:15,093 En esta micrografía se puede observar de fil emisión una partícula de carbonitruro 222 00:14:15,093 --> 00:14:18,795 de titanio, en verde, se ve pequeño pero bueno, es lo que hay. 223 00:14:18,995 --> 00:14:24,251 Se ve la partícula de carbonitruro de titanio rodeada de pelotitas azules que es 224 00:14:24,251 --> 00:14:26,088 lo que realmente es el níquel. 225 00:14:26,288 --> 00:14:31,314 En la micrografía TEN sí que se puede observar mejor como el carbonitruro de 226 00:14:31,314 --> 00:14:35,541 titanio está realmente rodeado de partículas pequeñas de níquel. 227 00:14:36,265 --> 00:14:40,005 Como bien decía, hemos obtenido CoreCell con esta técnica, pero el problema que 228 00:14:40,005 --> 00:14:42,035 tenemos es que esta técnica no es procesable. 229 00:14:42,235 --> 00:14:45,861 Tenemos un 3% de contenido en sólidos que no es suficiente. 230 00:14:46,061 --> 00:14:51,706 Por otro lado, hemos llevado a cabo la ruta reductora del níquel con el efecto 231 00:14:51,706 --> 00:14:53,885 reductor de la hidracina. 232 00:14:54,085 --> 00:14:57,147 Obteniendo también partículas Corsair, pero tenemos el mismo problema que el 233 00:14:57,147 --> 00:15:00,495 anterior, que tenemos una limitación del contenido en sólidos que podemos adicionar 234 00:15:00,495 --> 00:15:01,312 a nuestra síntesis. 235 00:15:01,512 --> 00:15:05,984 Y finalmente, la ruta precipitante consiste en la precipitación de hidróxido 236 00:15:05,984 --> 00:15:09,741 de níquel sobre la superficie de las partículas de carbonitruro. 237 00:15:09,941 --> 00:15:14,217 Como se puede ver en esta micrografía, ahí tenemos las partículas de hidróxido 238 00:15:14,217 --> 00:15:18,771 ancladas a las de carbonitruro y tras un posterior análisis de ATDTG se ha diseñado 239 00:15:18,771 --> 00:15:23,214 un ciclo de calcinación para la obtención de las propias partículas de hidróxido. 240 00:15:23,414 --> 00:15:27,760 de níquel sobre las partículas de carbonituro de titanio. 241 00:15:27,960 --> 00:15:30,664 Esta ruta es improcesable. 242 00:15:30,864 --> 00:15:35,404 En cuanto a trabajos previos, sí que se ha observado que mediante técnicas coloidales 243 00:15:35,404 --> 00:15:39,729 se obtiene una buena distribución de las fases, pero no así la homogeneidad de la 244 00:15:39,729 --> 00:15:40,717 microestructura. 245 00:15:40,917 --> 00:15:45,979 Nosotros estamos trabajando en ello, pero sí que podemos presumir de tener una 246 00:15:45,979 --> 00:15:47,885 microestructura más homogénea 247 00:15:48,085 --> 00:15:52,751 pese a que tengamos todavía que procesar el material mediante otras técnicas. 248 00:15:52,951 --> 00:15:57,800 Como líneas de trabajo futuras tenemos la coprecipitación del hierro níquel sobre 249 00:15:57,800 --> 00:16:02,589 las partículas de carbonitruro y titanio, conformar los materiales por distintas 250 00:16:02,589 --> 00:16:06,469 técnicas como slip casting, zip y atomización, la caracterización 251 00:16:06,469 --> 00:16:11,197 microestructural de los materiales base hierro y la caracterización mecánica de 252 00:16:11,197 --> 00:16:12,193 los materiales. 253 00:16:12,393 --> 00:16:14,614 Muchas gracias. 254 00:16:20,114 --> 00:16:22,317 [Orador 11]: ¿Alguna pregunta? 255 00:16:23,045 --> 00:16:26,458 De acuerdo, pasamos al siguiente. 256 00:16:26,658 --> 00:16:33,818 Es Beatriz Mingo Román, de la Universidad Complutense de Madrid. 257 00:16:52,835 --> 00:16:56,824 [Orador 2]: Buenos días, mi nombre es Beatriz Mingo, soy estudiante de doctorado en el grupo 258 00:16:56,824 --> 00:17:00,712 Caracterización, Corrosión y Degradación de Materiales de Interés Tecnológico, 259 00:17:00,712 --> 00:17:04,449 liderado por el doctor Ángel Pardo de la Universidad Complutense de Madrid. 260 00:17:04,649 --> 00:17:09,069 El título de mi charla es el futuro de las relaciones ligeras en la industria del 261 00:17:09,069 --> 00:17:11,998 transporte y está dividida en tres puntos principales. 262 00:17:12,198 --> 00:17:15,616 En primer lugar, comentaré uno de los principales problemas a los que se 263 00:17:15,616 --> 00:17:17,880 enfrenta la industria del transporte hoy en día, 264 00:17:18,080 --> 00:17:23,474 A continuación comentaré el principal objetivo de este trabajo y comentaré tres 265 00:17:23,474 --> 00:17:28,736 posibles estrategias para mejorar la resistencia a la corrosión de aleaciones 266 00:17:28,736 --> 00:17:29,931 ligeras. 267 00:17:30,212 --> 00:17:33,662 La producción mundial del aluminio y del magnesio ha aumentado progresivamente 268 00:17:33,662 --> 00:17:34,777 durante los últimos 15 años. 269 00:17:34,977 --> 00:17:38,974 Esto se debe al drástico aumento en el número de ventas de vehículos de 270 00:17:38,974 --> 00:17:39,902 pasajeros. 271 00:17:40,102 --> 00:17:44,644 Este sector representa el 13,5% del total de las emisiones de dióxido de carbono que 272 00:17:44,644 --> 00:17:46,449 se emiten actualmente a la atmósfera. 273 00:17:46,649 --> 00:17:50,940 Esta cifra es relativamente alta y por esta razón la Unión Europea ha ido 274 00:17:50,940 --> 00:17:55,530 estableciendo una serie de normativas cada vez más restrictivas que limitan la 275 00:17:55,530 --> 00:18:00,238 emisión tanto de dióxido de carbono como de partículas por parte de este tipo de 276 00:18:00,238 --> 00:18:01,213 vehículos. 277 00:18:01,413 --> 00:18:07,250 Ha fijado que para el año 2020 este tipo de vehículos no pueden emitir más de 95 278 00:18:07,250 --> 00:18:09,888 gramos por kilómetro recorrido. 279 00:18:10,088 --> 00:18:14,624 Esto resulta un desafío muy grande para la industria del transporte, dado que debe 280 00:18:14,624 --> 00:18:18,544 ser capaz de alcanzar los requerimientos exigidos en un plazo de tiempo 281 00:18:18,544 --> 00:18:19,665 relativamente corto. 282 00:18:19,865 --> 00:18:24,766 Por esta razón, los principales fabricantes de vehículos han decidido 283 00:18:24,766 --> 00:18:29,934 sustituir los materiales más pesados utilizados hasta ahora por otros más 284 00:18:29,934 --> 00:18:31,303 ligeros. 285 00:18:31,503 --> 00:18:34,387 El aluminio y el magnesio son los más ligeros de los metales estructurales. 286 00:18:34,587 --> 00:18:38,177 Su baja densidad, unida a su buena resistencia mecánica y excelente 287 00:18:38,177 --> 00:18:42,639 reciclabilidad, lo sitúan como candidatos excepcionales para ser utilizados en esta 288 00:18:42,639 --> 00:18:43,599 aplicación. 289 00:18:43,799 --> 00:18:47,541 En cuanto al comportamiento a corrosión, el aluminio presenta una excelente 290 00:18:47,541 --> 00:18:50,828 resistencia debido a su tendencia natural de formar capas pasivas. 291 00:18:51,061 --> 00:18:55,178 Sin embargo, la incorporación de elementos aleantes para mejorar sus propiedades 292 00:18:55,178 --> 00:18:59,296 mecánicas disminuye considerablemente su resistencia a la corrosión, debido a la 293 00:18:59,296 --> 00:19:03,050 formación de fases secundarias de diferente naturaleza electroquímica que 294 00:19:03,050 --> 00:19:05,917 puedan ser causantes del inicio de ataque por corrosión. 295 00:19:06,117 --> 00:19:11,101 En cuanto al magnesio y sus aleaciones, presentan ambos muy baja resistencia a la 296 00:19:11,101 --> 00:19:15,961 corrosión, debido principalmente a su naturaleza activa y a su baja tendencia a 297 00:19:15,961 --> 00:19:18,890 formar películas de óxido de carácter protector. 298 00:19:19,090 --> 00:19:22,620 En este trabajo se proponen tres estrategias que de forma individual o 299 00:19:22,620 --> 00:19:25,947 combinada permitirían mejorar la resistencia a la corrosión de dos 300 00:19:25,947 --> 00:19:29,222 aleaciones ampliamente utilizadas en la industria del transporte. 301 00:19:29,422 --> 00:19:34,789 Estas son la aleación aluminio-silicio A356 y la magnesio-aluminio AZ91. 302 00:19:34,989 --> 00:19:39,477 Las tres estrategias que se proponen son el empleo de nuevos métodos de procesado, 303 00:19:39,477 --> 00:19:42,899 el diseño de aleaciones y el empleo de tratamientos superficiales. 304 00:19:43,099 --> 00:19:46,937 A continuación iremos describiendo cada uno de ellos. 305 00:19:47,137 --> 00:19:52,093 En cuanto a la primera estrategia, el procesado en estado semisólido es un 306 00:19:52,093 --> 00:19:57,516 relativamente nuevo método de procesado en el que, a diferencia de los métodos de 307 00:19:57,516 --> 00:20:02,539 moldeo convencionales, se trabaja la aleación en el estado semisólido, bajo 308 00:20:02,539 --> 00:20:03,963 agitación constante. 309 00:20:04,163 --> 00:20:08,288 La agitación provoca la ruptura de los brazos dendríticos, generando esferas 310 00:20:08,288 --> 00:20:10,329 sólidas embebidas en una matriz fundida. 311 00:20:10,529 --> 00:20:14,486 Esta mezcla posee propiedades tixotrópicas, lo que quiere decir que si 312 00:20:14,486 --> 00:20:19,017 se mantiene en reposo se puede manejar como si de un sólido se tratara, mientras 313 00:20:19,017 --> 00:20:23,721 que si se promete un esfuerzo de cizalla se puede manejar como si fuese un líquido. 314 00:20:23,921 --> 00:20:27,709 Esto permite el llenado de los moldes bajo un flujo laminar, lo que resulta en una 315 00:20:27,709 --> 00:20:28,645 serie de ventajas. 316 00:20:28,845 --> 00:20:32,472 Por un lado, se disminuye la incorporación de gas en la pieza de trabajo, lo que 317 00:20:32,472 --> 00:20:33,472 disminuye la porosidad. 318 00:20:33,509 --> 00:20:38,223 Permite el empleo de moldes con geometrías complejas, ampliamente utilizados en el 319 00:20:38,223 --> 00:20:42,413 automovilismo, y además disminuye la fatiga térmica de los moldes, lo que 320 00:20:42,413 --> 00:20:43,927 aumenta su tiempo de vida. 321 00:20:44,127 --> 00:20:48,093 Todas estas ventajas, sumadas a las menores temperaturas de trabajo, suponen 322 00:20:48,093 --> 00:20:50,738 un considerable ahorro en los costes de producción. 323 00:20:50,938 --> 00:20:55,204 Este tipo de procesado, además, permite obtener microestructuras globulares, 324 00:20:55,204 --> 00:20:59,414 libres de defectos, lo que resulta en materiales con excelentes propiedades 325 00:20:59,414 --> 00:21:00,950 mecánicas y a la corrosión. 326 00:21:01,150 --> 00:21:05,083 En este trabajo hemos evaluado el efecto de este nuevo método de procesado en 327 00:21:05,083 --> 00:21:07,961 nuestras dos aleaciones, tanto en la A356 como en la Z91. 328 00:21:08,161 --> 00:21:13,988 En la primera micrografía se observa la aleación A356 fabricada por Moldeo y se 329 00:21:13,988 --> 00:21:19,481 puede observar una microestructura dendrítica con un eutéctico formado por 330 00:21:19,481 --> 00:21:21,622 gruesas agujas de silicio. 331 00:21:21,822 --> 00:21:25,254 En cambio, en la micrografía de al lado podéis observar la misma aleación 332 00:21:25,254 --> 00:21:26,780 procesada por estado semisólido. 333 00:21:26,980 --> 00:21:31,383 Pasamos de tener dendritas a tener una microestructura globular y el eutéctico se 334 00:21:31,383 --> 00:21:32,980 encuentra altamente refinado. 335 00:21:33,213 --> 00:21:37,778 Esta segunda aleación presenta una velocidad de corrosión un 40% menor que la 336 00:21:37,778 --> 00:21:38,698 primera. 337 00:21:38,898 --> 00:21:42,409 Y esta disminución se ve todavía más acusada en el caso de la aleación de 338 00:21:42,409 --> 00:21:45,204 magnesio, en el que se puede alcanzar una disminución del 90%. 339 00:21:45,404 --> 00:21:50,220 Esta mejora tan sumamente significativa en la resistencia a la corrosión se debe 340 00:21:50,220 --> 00:21:54,548 principalmente al cambio morfológico sufrido por la fase beta, que es la 341 00:21:54,548 --> 00:21:57,475 principal fase secundaria en las aleaciones AZ91. 342 00:21:57,675 --> 00:22:02,233 En la aleación de moldeo se observa que esta fase beta de estequiometría magnesio 343 00:22:02,233 --> 00:22:03,233 17, aluminio 12, 344 00:22:03,200 --> 00:22:07,429 Se presenta en forma de partículas aisladas unas de otras, mientras que la 345 00:22:07,429 --> 00:22:11,659 aleación procesada en estado semisólido forma una red continua y homogénea 346 00:22:11,659 --> 00:22:14,556 alrededor de cada uno de los glóbulos de fase alfa. 347 00:22:14,756 --> 00:22:20,756 La siguiente micrografía muestra la sección transversal de una aleación AZ91 348 00:22:20,756 --> 00:22:24,026 sometida a un ensayo de corrosión. 349 00:22:24,226 --> 00:22:29,498 se conoce que la fase beta actúa como barrera contra el avance de la corrosión y 350 00:22:29,498 --> 00:22:34,904 este cambio morfológico favorece que la corrosión quede limitada a los glóbulos de 351 00:22:34,904 --> 00:22:40,377 fase alfa, quedando totalmente restringida por la fase beta, como se puede observar 352 00:22:40,377 --> 00:22:41,383 en esta zona. 353 00:22:41,925 --> 00:22:45,789 También hemos estudiado los mecanismos de corrosión con técnicas de caracterización 354 00:22:45,789 --> 00:22:46,690 avanzada. 355 00:22:46,890 --> 00:22:49,862 Aquí podéis encontrar una tomografía SEMS, 356 00:22:50,062 --> 00:22:55,099 que se ha obtenido sobre una aleación A356 ensayada durante seis horas de inmersión, 357 00:22:55,099 --> 00:22:59,347 es decir, es un ensayo de inicio de ataque, y se puede observar cómo la 358 00:22:59,347 --> 00:23:03,960 corrosión se encuentra íntimamente relacionada con la presencia de compuestos 359 00:23:03,960 --> 00:23:05,842 intermetálicos ricos en hierro. 360 00:23:06,042 --> 00:23:12,022 Aquí se encuentra una reconstrucción 3D obtenida por perfilometría óptica, donde 361 00:23:12,022 --> 00:23:18,022 se observa una picadura obtenida en una aleación de magnesio Z91, donde se observa 362 00:23:18,022 --> 00:23:24,022 una vez más el efecto barrera de la fase beta en las tres direcciones del espacio. 363 00:23:24,222 --> 00:23:28,205 Otra posible estrategia para mejorar la resistencia a la corrosión de este tipo de 364 00:23:28,205 --> 00:23:30,075 aleaciones es el diseño de aleaciones. 365 00:23:30,275 --> 00:23:34,788 Se ha demostrado que la adición de pequeñas cantidades de tierras raras, en 366 00:23:34,788 --> 00:23:39,118 concreto el neodimio, permite el refinamiento microstructural y, además, 367 00:23:39,118 --> 00:23:44,119 mejora la resistencia a la corrosión, ya que es capaz de minimizar la diferencia de 368 00:23:44,119 --> 00:23:48,754 potencial entre fases secundarias y mejorar las propiedades protectoras de la 369 00:23:48,754 --> 00:23:49,852 película de óxido. 370 00:23:50,052 --> 00:23:53,695 En este trabajo hemos evaluado cómo influye el neodimio en nuestras dos 371 00:23:53,695 --> 00:23:54,840 aleaciones de estudio. 372 00:23:55,040 --> 00:23:59,228 En el caso de la aleación de aluminio, la velocidad de corrosión disminuye un 12%. 373 00:23:59,428 --> 00:24:04,015 Sin embargo, en la aleación AZ91 esta mejora es mucho más significativa. 374 00:24:04,215 --> 00:24:09,023 En esta aleación, además, hemos estudiado diferentes porcentajes de neodimio en la 375 00:24:09,023 --> 00:24:10,608 resistencia a la corrosión. 376 00:24:10,808 --> 00:24:14,172 En la gráfica podéis observar la velocidad de corrosión frente al porcentaje de 377 00:24:14,172 --> 00:24:15,172 neodimio. 378 00:24:15,055 --> 00:24:20,322 Y se observa que para adiciones mayores del 5% de masa de neodimio, la velocidad 379 00:24:20,322 --> 00:24:22,990 de corrosión se ve disminuida en un 90%. 380 00:24:23,190 --> 00:24:25,053 Esta mejora se debe principalmente a dos factores. 381 00:24:25,253 --> 00:24:29,080 Por un lado, al refinamiento de la fase beta, que potencia su efecto barrera. 382 00:24:29,280 --> 00:24:32,386 Y por otro lado, a la incorporación de neodimio a los compuestos intermetálicos. 383 00:24:32,586 --> 00:24:35,111 En este caso, a las inclusiones tipo aluminio manganeso. 384 00:24:35,311 --> 00:24:40,226 Aquí aparecen representadas los mapas de potencial superficial y el correspondiente 385 00:24:40,226 --> 00:24:45,081 perfil obtenido por microscopía de sonda Kelvin, donde se aprecia que la presencia 386 00:24:45,081 --> 00:24:49,937 de neodimio en el compuesto intermetálico disminuye considerablemente el potencial 387 00:24:49,937 --> 00:24:54,193 superficial, disminuyéndolo a unos 300 milivoltios, lo que resulta en la 388 00:24:54,193 --> 00:24:58,809 formación de pares galvánicos mucho menos intensos, responsables del inicio de 389 00:24:58,809 --> 00:25:00,068 ataque por corrosión. 390 00:25:00,472 --> 00:25:04,146 Por último, se propone una última estrategia que permitiría mejorar la 391 00:25:04,146 --> 00:25:08,141 resistencia a la corrosión, que son el empleo de tratamientos superficiales. 392 00:25:08,341 --> 00:25:11,225 Entre ellos, destaca la oxidación electrolítica por plasma. 393 00:25:11,425 --> 00:25:15,407 Esta técnica deriva del anodizado convencional y es capaz de obtener 394 00:25:15,407 --> 00:25:20,162 recubrimientos cerámicos con excelente estabilidad y resistencia a la corrosión y 395 00:25:20,162 --> 00:25:21,136 al desgaste. 396 00:25:21,336 --> 00:25:24,758 Se basa en la aplicación de altos voltajes, en un medio que sea capaz de 397 00:25:24,758 --> 00:25:25,722 pasivar al material. 398 00:25:25,922 --> 00:25:28,385 Se trabaja con... 399 00:25:28,585 --> 00:25:32,987 con voltajes por encima de la ruptura dieléctrica del óxido, lo que genera la 400 00:25:32,987 --> 00:25:35,537 formación de microdescargas de alta densidad. 401 00:25:35,737 --> 00:25:39,805 En estas localizaciones se alcanzan valores muy extremos de presión y 402 00:25:39,805 --> 00:25:44,231 temperatura, responsables de la elevada estabilidad de los óxidos formados. 403 00:25:44,431 --> 00:25:46,173 Generalmente presentan una estructura tricapa. 404 00:25:46,373 --> 00:25:50,577 La capa más interna, conocida como capa barrera, es la que aporta resistencia a la 405 00:25:50,577 --> 00:25:51,499 corrosión. 406 00:25:51,699 --> 00:25:55,848 La capa intermedia, densa, es la que suele aportar resistencia al desgaste y además 407 00:25:55,848 --> 00:25:57,366 tiene una capa externa porosa. 408 00:25:57,566 --> 00:26:00,890 Este tipo de recubrimientos son especialmente útiles para proteger 409 00:26:00,890 --> 00:26:04,522 aquellos materiales que presentan superficies heterogéneas, como son los 410 00:26:04,522 --> 00:26:08,665 materiales compuestos, que son difíciles de proteger por métodos convencionales de 411 00:26:08,665 --> 00:26:09,628 anodizado. 412 00:26:09,828 --> 00:26:15,098 Nosotros hemos tratado de evaluar si este tipo de recubrimiento sería una opción 413 00:26:15,098 --> 00:26:19,768 válida para proteger a los materiales compuestos de matriz de magnesio. 414 00:26:19,968 --> 00:26:24,636 Para ello hemos tomado nuestra radiación comercial AZ-91 y le hemos incorporado 415 00:26:24,636 --> 00:26:27,330 proporciones crecientes de carburo de silicio. 416 00:26:27,530 --> 00:26:32,583 La presencia de una fase secundaria aumenta considerablemente las propiedades 417 00:26:32,583 --> 00:26:37,570 mecánicas, sin embargo, disminuye fuertemente la resistencia a la corrosión, 418 00:26:37,570 --> 00:26:41,959 debido principalmente a las heterogeneidades que se presentan en la 419 00:26:41,959 --> 00:26:47,478 interfaz entre la matriz y el refuerzo y a la creación de posibles pares galvánicos. 420 00:26:47,678 --> 00:26:53,384 Por esta razón, hemos obtenido los recubrimientos PEO sobre ambas aleaciones, 421 00:26:53,384 --> 00:26:57,357 sobre la aleación AZ91 sin refuerzo y con refuerzo. 422 00:26:57,557 --> 00:27:01,810 La primera micrografía muestra la sección transversal de la aleación AZ91 con el 423 00:27:01,810 --> 00:27:05,848 recubrimiento y muestra la típica morfología de este tipo de recubrimientos, 424 00:27:05,848 --> 00:27:06,848 la capa barrera, 425 00:27:06,815 --> 00:27:09,262 La capa intermedia y la capa externa porosa. 426 00:27:09,462 --> 00:27:13,350 Sin embargo, en el caso de las aleaciones con refuerzo, en las zonas donde se 427 00:27:13,350 --> 00:27:17,136 localizaba el refuerzo, el recubrimiento presenta una naturaleza totalmente 428 00:27:17,136 --> 00:27:18,086 diferente. 429 00:27:18,286 --> 00:27:21,836 Es más espeso, es más compacto y es menos duro. 430 00:27:22,036 --> 00:27:25,610 En cuanto al comportamiento de la corrosión, se observa que el recubrimiento 431 00:27:25,610 --> 00:27:28,803 mejora considerablemente la resistencia a la corrosión del material. 432 00:27:29,003 --> 00:27:33,198 Sin embargo, es menos pronunciada a medida que aumenta el porcentaje de refuerzo, 433 00:27:33,198 --> 00:27:36,031 llegando incluso a ser peor que el material de partida. 434 00:27:36,231 --> 00:27:40,639 Esto puede deberse a que las partículas de carburo y de silicio interrumpen la capa 435 00:27:40,639 --> 00:27:43,919 barrera, que es la que proporciona resistencia a la corrosión. 436 00:27:44,119 --> 00:27:48,340 Y además, para grandes porcentajes de refuerzo, como el 10%, estas tienden a 437 00:27:48,340 --> 00:27:49,865 aglomerarse formando clústeres, 438 00:27:50,065 --> 00:27:53,488 que evitan que el recubrimiento se forme de forma homogénea. 439 00:27:53,688 --> 00:27:58,922 Por lo tanto, una posible estrategia que permitiría obtener recubrimientos de mayor 440 00:27:58,922 --> 00:28:03,964 calidad sería el empleo de materiales compuestos con menor tamaño de partícula y 441 00:28:03,964 --> 00:28:07,539 en el que se encontrasen más homogéneamente distribuidos. 442 00:28:08,280 --> 00:28:18,149 Si tenéis alguna pregunta. 443 00:28:18,349 --> 00:28:20,004 [Orador 11]: La siguiente presentación 444 00:28:20,204 --> 00:28:26,776 Es Ainhoa Riquelme, de la Universidad de Juan Carlos. 445 00:28:37,766 --> 00:28:39,426 Gracias. 446 00:28:59,894 --> 00:29:02,411 [Orador 3]: Muy feroces ellos. 447 00:29:18,440 --> 00:29:23,427 [Orador 6]: Como ha comentado mi compañera, uno de los principales retos a los que se enfrenta la 448 00:29:23,427 --> 00:29:28,236 industria del transporte es la necesidad de disminuir el consumo de combustible y, 449 00:29:28,236 --> 00:29:31,799 por tanto, la disminución de los gases de efecto invernadero. 450 00:29:32,163 --> 00:29:37,420 Una posible solución sería la sustitución de piezas que convencionalmente se hacen 451 00:29:37,420 --> 00:29:42,549 con materiales pesados, como el acero, por piezas de aleaciones ligeras, como el 452 00:29:42,549 --> 00:29:43,822 aluminio o el magnesio. 453 00:29:44,022 --> 00:29:48,678 Como se ve en la gráfica, cada año se va aumentando la utilización de estas 454 00:29:48,678 --> 00:29:53,524 aleaciones en la fabricación de los vehículos, incluso en aplicaciones nuevas. 455 00:29:53,724 --> 00:29:58,885 Sin embargo, el uso de estas aplicaciones está restringido debido a las bajas 456 00:29:58,885 --> 00:30:03,026 propiedades mecánicas y tribológicas que tienen estos materiales. 457 00:30:03,226 --> 00:30:08,928 Una posible solución sería realizar estas piezas mediante materiales compuestos de 458 00:30:08,928 --> 00:30:10,198 matriz metálica. 459 00:30:10,398 --> 00:30:16,398 Sin embargo, aunque ya se han llevado a cabo y se han implantado comercialmente 460 00:30:16,398 --> 00:30:22,398 piezas de este material, su fabricación es muy cara y por tanto se necesitan 461 00:30:22,398 --> 00:30:26,465 alternativas a esto. 462 00:30:26,665 --> 00:30:31,502 La alternativa que nosotros hemos propuesto sería la realización de 463 00:30:31,502 --> 00:30:37,407 recubrimientos de material compuesto sobre las aleaciones ligeras, de manera que se 464 00:30:37,407 --> 00:30:43,311 mantenga el bajo peso del material, pero mejorando las propiedades superficiales de 465 00:30:43,311 --> 00:30:44,749 estas piezas. 466 00:30:50,839 --> 00:30:55,624 Realizaremos estos recubrimientos mediante la técnica de láser cladding 467 00:30:56,028 --> 00:31:02,028 la cual se basa en el uso de un láser para fundir el material de aporte y que quede 468 00:31:02,028 --> 00:31:08,844 integrado en la superficie de la pieza. 469 00:31:09,044 --> 00:31:15,044 Esta técnica lleva una serie de ventajas, como es que los recubrimientos tienen una 470 00:31:15,044 --> 00:31:21,044 mínima porosidad y que provocan una mínima dilución del sustrato y una muy baja 471 00:31:21,044 --> 00:31:24,262 distorsión térmica. 472 00:31:24,462 --> 00:31:29,257 Hemos realizado recubrimientos de dos tipos de materiales compuestos. 473 00:31:29,457 --> 00:31:33,754 Por un lado, materiales compuestos fabricados en situ, mezclados y luego 474 00:31:33,754 --> 00:31:37,809 proyectados, como son materiales compuestos en materia de aluminio y 475 00:31:37,809 --> 00:31:39,686 refuerzo de carburo de silicio. 476 00:31:39,886 --> 00:31:43,662 Este material compuesto ha sido utilizado en muchas ocasiones y es un material de 477 00:31:43,662 --> 00:31:46,117 referencia debido a sus buenas propiedades mecánicas. 478 00:31:46,317 --> 00:31:50,576 Sin embargo, a elevadas temperaturas tiene un problema y es que el aluminio reacciona 479 00:31:50,576 --> 00:31:54,633 con el carburo de silicio, dando lugar a la formación de carburos de aluminio que 480 00:31:54,633 --> 00:31:57,557 son de carácter hidroscópico y que fragilizan el recubrimiento. 481 00:31:57,757 --> 00:32:02,605 Hemos llevado a cabo una serie de estrategias para evitar la reactividad de 482 00:32:02,605 --> 00:32:08,043 estos dos elementos y, por un lado, sería fabricar un recubrimiento protector en las 483 00:32:08,043 --> 00:32:13,022 partículas de refuerzo de carbono de silicio mediante diferentes técnicas, de 484 00:32:13,022 --> 00:32:18,263 manera que se evita el contacto directo entre el aluminio y el carbono de silicio 485 00:32:18,263 --> 00:32:19,747 y evitaría la reactividad. 486 00:32:19,947 --> 00:32:25,947 Y, por otro lado, sería la adición de diferentes aleantes a la matriz del 487 00:32:25,947 --> 00:32:32,231 material compuesto, de manera que evitamos y reducimos esta reactividad. 488 00:32:32,431 --> 00:32:38,431 O bien se produce la formación de otros compuestos menos perjudiciales que el 489 00:32:38,431 --> 00:32:40,807 carburo de aluminio. 490 00:32:41,007 --> 00:32:47,007 Por otro lado, tendríamos la fabricación de otro tipo de materiales compuestos como 491 00:32:47,007 --> 00:32:53,007 recubrimiento, que sería la fabricación de material compuesto de matriz de aluminio 492 00:32:53,007 --> 00:32:58,780 con partículas de nitrura de aluminio fabricadas in situ, en el momento de la 493 00:32:58,780 --> 00:33:00,488 fabricación. 494 00:33:00,688 --> 00:33:07,824 Esto lo conseguimos gracias a la elevada temperatura que aportan las láser. 495 00:33:08,024 --> 00:33:14,024 Este método conlleva una serie de ventajas y sería que el refuerzo quedaría mucho 496 00:33:14,024 --> 00:33:19,785 mejor integrado dentro de la matriz y, además, disminuiríamos los costes de 497 00:33:19,785 --> 00:33:24,547 fabricación, incluso los costes de compra de los materiales. 498 00:33:24,747 --> 00:33:28,211 Por tanto, los objetivos que vamos a llevar a cabo serían el análisis y 499 00:33:28,211 --> 00:33:31,923 optimización de los parámetros de control del proceso para la realización de 500 00:33:31,923 --> 00:33:35,586 recubrimientos de aluminio y carburo de silicio sobre sustratos de aluminio 501 00:33:35,586 --> 00:33:39,595 magnesio, resolver la problemática de la reactividad del aluminio y del carburo de 502 00:33:39,595 --> 00:33:43,753 silicio a elevadas temperaturas con el fin de evitar la degradación del recubrimiento 503 00:33:43,753 --> 00:33:45,810 por la hidrogospicidad del carburo de aluminio, 504 00:33:46,010 --> 00:33:50,819 fabricar polvo de material compuesto aluminio-nitruro de aluminio a partir de 505 00:33:50,819 --> 00:33:56,072 polvo de aluminio, formación del refuerzo in situ y fabricación de recubrimientos de 506 00:33:56,072 --> 00:34:00,629 dicho material y evaluar la mejora de las propiedades tribológicas de los 507 00:34:00,629 --> 00:34:03,731 recubrimientos con respecto al sustrato utilizado. 508 00:34:03,931 --> 00:34:08,894 El láser que hemos utilizado es un láser de diodo de alta potencia con una longitud 509 00:34:08,894 --> 00:34:10,468 de onda de 940 nanómetros. 510 00:34:10,668 --> 00:34:16,668 Este láser estaba conectado a un cabezal cuasial de la marca Fraunhofer y como gas 511 00:34:16,668 --> 00:34:18,750 de... 512 00:34:18,950 --> 00:34:23,102 Aporte sería el gas argón o gas nitrógeno, dependiendo del material compuesto a 513 00:34:23,102 --> 00:34:24,017 utilizar. 514 00:34:24,217 --> 00:34:29,565 El material de cladding serían diferentes polvos de carburo de silicio, aluminio 12% 515 00:34:29,565 --> 00:34:31,227 silicio, silicio y titanio. 516 00:34:31,427 --> 00:34:37,427 Y como sustratos, una aleación de la serie 6000 de aluminio y una aleación ZE41 de 517 00:34:37,427 --> 00:34:39,017 magnesio. 518 00:34:39,217 --> 00:34:44,273 En primer lugar, lo que hicimos fue correlacionar los parámetros de control 519 00:34:44,273 --> 00:34:49,797 del láser cladding con la morfología y con las propiedades mecánicas de dureza que 520 00:34:49,797 --> 00:34:51,654 tenían los recubrimientos. 521 00:34:51,854 --> 00:34:56,775 De esta manera, realizando un diseño estadístico de experimentos de Taguchi y 522 00:34:56,775 --> 00:35:01,890 de análisis ANOVA, pudimos obtener los parámetros con los cuales se obtenían los 523 00:35:01,890 --> 00:35:04,869 recubrimientos de las características deseadas. 524 00:35:05,069 --> 00:35:10,788 Asimismo, evaluamos la altura de foco con respecto a nuestro sustrato y nos dimos 525 00:35:10,788 --> 00:35:16,574 cuenta de que tenía mucho que ver con la calidad de la intercara y con la dilución 526 00:35:16,574 --> 00:35:19,427 entre el recubrimiento y el sustrato. 527 00:35:19,627 --> 00:35:24,516 Por otro lado, se realizó un análisis microestructural para comprobar cómo 528 00:35:24,516 --> 00:35:29,671 podíamos evitar con las estrategias utilizadas la reactividad entre aluminio y 529 00:35:29,671 --> 00:35:31,161 el carburo de silicio. 530 00:35:31,361 --> 00:35:33,810 Por un lado… 531 00:35:34,010 --> 00:35:39,828 Tenemos que al utilizar un recubrimiento protector sobre las partículas de carburo 532 00:35:39,828 --> 00:35:45,581 de silicio no se solucionaba el problema debido al gran choque térmico que sufren 533 00:35:45,581 --> 00:35:48,800 estas partículas a la travesa de las láser. 534 00:35:49,000 --> 00:35:52,398 De manera que el recubrimiento protector se rompe y sí que hay reactividad entre 535 00:35:52,398 --> 00:35:53,469 aluminio y carburo de silicio. 536 00:35:53,669 --> 00:35:58,601 Sin embargo, al utilizar titanio en la matriz sí que se forman otro tipo de 537 00:35:58,601 --> 00:36:03,466 compuestos que luego evaluaremos cómo afectan a la dureza y resistencia al 538 00:36:03,466 --> 00:36:08,332 desgaste de nuestro recubrimiento, pero en primer lugar sí que se evita la 539 00:36:08,332 --> 00:36:09,332 reactividad. 540 00:36:09,312 --> 00:36:14,121 Y el añadir silicio a nuestra matriz también evita la formación de carburos de 541 00:36:14,121 --> 00:36:15,121 aluminio. 542 00:36:15,218 --> 00:36:20,893 En el caso de tener un sustrato de aluminio, la cantidad necesaria de silicio 543 00:36:20,893 --> 00:36:25,568 es muy elevada debido a la rapidez del proceso de fabricación. 544 00:36:25,768 --> 00:36:31,170 Sin embargo, al tener magnesio y a que hay una mínima dilución entre el magnesio del 545 00:36:31,170 --> 00:36:35,792 sustrato con el recubrimiento, este magnesio sí que evita la reactividad 546 00:36:35,792 --> 00:36:36,939 también y, por tanto, 547 00:36:37,139 --> 00:36:41,703 es necesaria menor cantidad de silicio en la matriz. 548 00:36:42,566 --> 00:36:47,688 En cuanto a los resultados de dureza, se realizaron ensayos de microdureza Vickers 549 00:36:47,688 --> 00:36:53,001 y no indentaciones, y podemos observar que en todos los casos nuestros recubrimientos 550 00:36:53,001 --> 00:36:56,986 tenían una mayor dureza que los materiales utilizados como base. 551 00:36:57,186 --> 00:37:00,277 Además, se analizó cómo afectaban 552 00:37:00,477 --> 00:37:06,193 cada uno de los compuestos, del material compuesto, a la dureza total del 553 00:37:06,193 --> 00:37:08,109 recubrimiento. 554 00:37:08,309 --> 00:37:13,522 En cuanto a los ensayos de desgaste, podemos comprobar cómo la utilización de 555 00:37:13,522 --> 00:37:18,602 recubrimientos, en todos los casos, mejoraba el comportamiento al desgaste. 556 00:37:19,242 --> 00:37:25,014 Aunque el coeficiente de fricción era bastante más elevado que en los materiales 557 00:37:25,014 --> 00:37:28,321 base, la tasa de desgaste era mucho menor. 558 00:37:28,521 --> 00:37:33,745 Y además también cambiaba el mecanismo de desgaste, siendo en las aleaciones base un 559 00:37:33,745 --> 00:37:35,917 desgaste de tipo abrasivo y oxidativo. 560 00:37:36,117 --> 00:37:42,117 Y en los recubrimientos, en el caso de un sustrato de aluminio tendríamos desgaste 561 00:37:42,117 --> 00:37:48,117 además por delaminación y en el caso del sustrato de magnesio tendríamos un 562 00:37:48,117 --> 00:37:52,048 desgaste adhesivo. 563 00:37:52,351 --> 00:37:58,009 En cuanto a los recubrimientos cuyo refuerzo había sido fabricado in situ, lo 564 00:37:58,009 --> 00:38:03,534 primero que hicimos fue comprobar que verdaderamente se habían formado esos 565 00:38:03,534 --> 00:38:07,346 refuerzos, ya que son de un tamaño casi nanométrico. 566 00:38:07,546 --> 00:38:10,168 Y lo caracterizamos por diferentes técnicas. 567 00:38:10,368 --> 00:38:16,368 Efectivamente, sí que lo teníamos tanto en el polvo fabricado, que salía directamente 568 00:38:16,368 --> 00:38:21,057 del láser, como del recubrimiento formado. 569 00:38:22,237 --> 00:38:28,237 A continuación, estos recubrimientos fueron ensayados a dureza y a desgaste y 570 00:38:28,237 --> 00:38:34,237 podemos comprobar que, al igual que antes, se mejoraban las propiedades, tanto de 571 00:38:34,237 --> 00:38:40,311 dureza como se mejoraba el comportamiento a desgaste. 572 00:38:40,732 --> 00:38:45,984 Como conclusión, simplemente que todos los objetivos que nos habíamos planteado 573 00:38:45,984 --> 00:38:51,304 fueron solucionados con éxito y como no tengo mucho más tiempo, si tienen alguna 574 00:38:51,304 --> 00:38:53,130 duda no duden en consultarme. 575 00:38:53,330 --> 00:38:57,216 Les dejo mi email por si quieren ponerse en contacto conmigo. 576 00:38:57,416 --> 00:39:00,038 Muchas gracias por su atención. 577 00:39:04,930 --> 00:39:06,757 [Orador 11]: Gracias. 578 00:39:06,957 --> 00:39:12,317 La siguiente que voy a presentar es Fabio Muscas y es una tesis que se realiza 579 00:39:12,317 --> 00:39:17,744 conjuntamente entre la Universidad Rey Juan Carlos y el Instituto de Tecnología 580 00:39:17,744 --> 00:39:18,972 de Polímeros. 581 00:39:31,171 --> 00:39:32,252 [Orador 1]: Buenos días a todos. 582 00:39:32,452 --> 00:39:38,443 El trabajo que voy a presentar se centra en el desarrollo de recubrimientos de 583 00:39:38,443 --> 00:39:42,702 poliuretano reparables para el sector de automoción. 584 00:39:42,902 --> 00:39:48,902 En los últimos años se está aumentando el interés en el transporte limpio, sobre 585 00:39:48,902 --> 00:39:55,153 todo debido a los avances. 586 00:39:55,353 --> 00:40:00,958 Entonces, 587 00:40:01,158 --> 00:40:06,729 ¿Perdona? 588 00:40:06,929 --> 00:40:12,929 Este avance es sobre todo por lo que se traduce en una menor contaminación o en 589 00:40:12,929 --> 00:40:15,541 avances tecnológicos. 590 00:40:15,741 --> 00:40:21,741 Dicho fenómeno se puede traducir porque el desarrollo de los materiales 591 00:40:21,741 --> 00:40:30,962 autorreparables, sobre todo, 592 00:40:31,162 --> 00:40:37,162 para que, sobre todo en el sector de los transportes, como materiales per 593 00:40:37,162 --> 00:40:41,230 self-filling y memoria de forma. 594 00:40:41,430 --> 00:40:46,183 Entonces, los desgastes de los materiales pueden ser... 595 00:40:46,383 --> 00:40:51,329 a través de los materiales autoreparables. 596 00:40:51,529 --> 00:40:56,234 Por ejemplo, los materiales autoreparables están inspirados al mundo biológico. 597 00:40:56,434 --> 00:41:01,569 Por ejemplo, cuando sufrimos una herida, nuestro cuerpo reacciona para cerrarla 598 00:41:01,569 --> 00:41:02,821 enviando plaquetas. 599 00:41:03,021 --> 00:41:06,844 Y esta capacidad ha sido la base para el desarrollo de nuevos materiales 600 00:41:06,844 --> 00:41:09,048 poliméricos con propiedades de autoreparación. 601 00:41:09,248 --> 00:41:15,248 En un lado, el mecanismo de autorreparación puede empezar mediante el 602 00:41:15,248 --> 00:41:21,893 uso de microcapsulas, donde tenemos al interno un agente reparador. 603 00:41:22,093 --> 00:41:29,568 Mientras, en nuestro caso, el fenómeno de autorreparación 604 00:41:29,768 --> 00:41:37,583 se puede activar térmicamente mediante la presencia de un material termoplástico. 605 00:41:37,783 --> 00:41:43,783 Por eso, cuando elevamos la temperatura encima de la temperatura de fusión del 606 00:41:43,783 --> 00:41:49,783 material termoplástico, podemos recuperar parcialmente o totalmente las propiedades 607 00:41:49,783 --> 00:41:53,919 iniciales del material. 608 00:41:54,119 --> 00:41:58,673 Entonces, el objetivo de este trabajo es llevar a cabo la síntesis de poliuretanos 609 00:41:58,673 --> 00:42:02,433 con capacidad de autorreparación basados en la química supramolecular. 610 00:42:02,633 --> 00:42:07,769 Cuando hablamos de química supramolecular entendemos la manera de agrupaciones 611 00:42:07,769 --> 00:42:13,172 moleculares, como lo que viene cuando los aminoácidos mediante puente de hidrógeno 612 00:42:13,172 --> 00:42:17,975 se juntan entre ellos para formar estructuras de diferente complejidad en 613 00:42:17,975 --> 00:42:18,975 las proteínas. 614 00:42:18,959 --> 00:42:24,383 En particular se requiere sintetizar a partir de este mecanismo un poliuretano 615 00:42:24,383 --> 00:42:28,895 basado en polica prolactona para nuevos recubrimientos para coches. 616 00:42:29,095 --> 00:42:34,161 Y la capacidad de autorreparación se obtiene por los puentes de hidrógeno y el 617 00:42:34,161 --> 00:42:36,464 estímulo externo es la temperatura. 618 00:42:37,047 --> 00:42:43,160 La síntesis consta de un extendedor de cadena plástico. 619 00:42:43,360 --> 00:42:48,984 Es un producto de la reacción entre la dosis acetilbutirolactona y guanidina 620 00:42:48,984 --> 00:42:52,009 carbonatata y a bajo peso molecular. 621 00:42:52,209 --> 00:42:57,743 También un isocianato alifático, en este caso el esametilindisocianato, y una 622 00:42:57,743 --> 00:43:03,144 macrodiola cadena larga, como la policaprolactona, mediante una reacción de 623 00:43:03,144 --> 00:43:08,945 condensación utilizando dimetilacetamida como disolvente y octuato de estaño como 624 00:43:08,945 --> 00:43:10,413 catalizador. 625 00:43:10,613 --> 00:43:16,613 Los poliuretanos termoplásticos tienen la peculiaridad de que en su estructura tiene 626 00:43:16,613 --> 00:43:22,613 una parte blanda, llamada por ese segmento blando, por la presencia de un 627 00:43:22,613 --> 00:43:28,622 macrodiólogo, que en este caso es la policaprolactona, 628 00:43:28,822 --> 00:43:33,995 y una componente rígida o segmento duro, producto de la reacción entre el 629 00:43:33,995 --> 00:43:39,303 hidroxianato y el extender de cadena, formando una estructura molecular con 630 00:43:39,303 --> 00:43:43,877 cuatro fuentes de hidrógeno con alta constancia de dinamización. 631 00:43:44,077 --> 00:43:50,077 A partir de este mecanismo se quiere desarrollar materiales o poliuretanos que 632 00:43:50,077 --> 00:43:55,048 pueden alcanzar propiedades de autoreparación. 633 00:43:55,248 --> 00:44:01,248 Mediante calorimetría diferencial de barrido hemos comparado las propiedades 634 00:44:01,248 --> 00:44:05,644 térmicas de la pólica prolactona y del poliuretano. 635 00:44:05,844 --> 00:44:11,772 En el caso de la pólica prolactona podemos mirar un pico bastante intenso de 57,8 636 00:44:11,772 --> 00:44:16,500 relacionado a la temperatura de fusión de la pólica prolactona. 637 00:44:16,700 --> 00:44:22,031 Mientras no apreciamos una TG debido al alto grado de cristalinidad del material. 638 00:44:22,231 --> 00:44:28,231 En el caso del poliuretano, podemos ver el pico de fusión de la PCL que cae a 52,4 y 639 00:44:28,231 --> 00:44:31,505 una TG a menos 64,3. 640 00:44:31,705 --> 00:44:37,083 Y la temperatura se desplaza a temperaturas más bajas debido al menor 641 00:44:37,083 --> 00:44:42,129 tamaño de los cristales de la policarbolatona en el poliuretano. 642 00:44:42,329 --> 00:44:47,109 En el caso precedente no hemos podido apreciar la contribución de los puentes de 643 00:44:47,109 --> 00:44:48,582 hidrógeno en el material. 644 00:44:48,782 --> 00:44:54,782 Por eso hemos utilizado una otra técnica, un análisis mecanodinámico en temperatura, 645 00:44:54,782 --> 00:45:00,698 donde podemos ver que, como podemos confirmar, la Tg en la primera transición 646 00:45:00,698 --> 00:45:02,548 térmica 647 00:45:02,748 --> 00:45:08,397 En la segunda transición térmica podemos ver la fusión de la parte cristalina de la 648 00:45:08,397 --> 00:45:09,601 púlica prolactona. 649 00:45:09,801 --> 00:45:14,891 En la tercera transición podemos ver la fusión principal de la púlica prolactona. 650 00:45:15,091 --> 00:45:20,777 También en este caso no podemos apreciar la contribución térmica de los puentes de 651 00:45:20,777 --> 00:45:21,884 hidrógeno. 652 00:45:22,084 --> 00:45:25,380 Por eso estamos investigando con otras técnicas. 653 00:45:25,580 --> 00:45:31,580 En este vídeo podemos ver la recuperación del material haciendo un daño a través de 654 00:45:31,580 --> 00:45:37,580 microdurómetro Vick a la izquierda y durómetro Short D en la derecha con un 655 00:45:37,580 --> 00:45:40,255 tratamiento térmico. 656 00:45:40,455 --> 00:45:45,163 Entonces con una temperatura de 60 grados después de tres minutos podemos apreciar 657 00:45:45,163 --> 00:45:46,162 una recuperación. 658 00:45:46,362 --> 00:45:52,359 Los ensayos han sido hechos mediante perfilometría óptica donde teníamos una 659 00:45:52,359 --> 00:45:54,270 placa calefactora 660 00:45:54,470 --> 00:45:58,854 para aportar calor en el material. 661 00:46:00,258 --> 00:46:06,258 Por eso la recuperación en el caso de la indentación con microdurómetro Vickers ha 662 00:46:06,258 --> 00:46:12,258 sido del 89%, mientras en el caso de la indentación Shor una recuperación del 73%, 663 00:46:12,258 --> 00:46:20,949 también porque vemos un daño más profundo, más de un milímetro. 664 00:46:21,149 --> 00:46:25,775 Luego hemos relacionado la influencia de la temperatura y del tiempo. 665 00:46:25,975 --> 00:46:31,975 En el caso, siempre con un daño con micro durómetro Vickers, podemos ver que a 50 666 00:46:31,975 --> 00:46:37,975 grados después de un minuto tenemos una recuperación del 33%, mientras a 60 grados 667 00:46:37,975 --> 00:46:41,958 siempre después de un minuto, 63,7 casi del doble. 668 00:46:42,158 --> 00:46:48,158 Después de dos minutos una recuperación del 68,3%, después siempre de dos minutos 669 00:46:48,158 --> 00:46:53,079 a 60 grados del 76,6%. 670 00:46:53,279 --> 00:46:59,279 Después de tres minutos a 50 grados, del 70,3%, mientras cuando llegamos a 60 671 00:46:59,279 --> 00:47:07,805 grados, tenemos una recuperación del 95%. 672 00:47:09,031 --> 00:47:13,354 Se trata también, habíamos hecho las mismas pruebas en la púlica prolactona 673 00:47:13,354 --> 00:47:14,354 pura, 674 00:47:14,221 --> 00:47:18,794 pero la púlica prolactona perdía su forma, fluía. 675 00:47:18,994 --> 00:47:23,873 Entonces, esto quiere decir que en el sistema del poliuretano, gracias a los 676 00:47:23,873 --> 00:47:28,688 puentes de hidrógeno, el poliuretano mantiene su forma también si aplicamos 677 00:47:28,688 --> 00:47:29,664 calor. 678 00:47:29,864 --> 00:47:33,931 En conclusión, se han sintetizado poliuretanos basados en policaprolactona 679 00:47:33,931 --> 00:47:35,554 con capacidad de autoreparación. 680 00:47:35,754 --> 00:47:40,829 Las propiedades de autoreparación del poliuretano termoplástico supramolecular 681 00:47:40,829 --> 00:47:45,971 se han obtenido a través de puentes de hidrógeno a dos temperaturas diferentes. 682 00:47:46,171 --> 00:47:50,787 Debido a las interacciones reversibles, se espera obtener diferentes poliuretanos 683 00:47:50,787 --> 00:47:55,115 termoplásticos autoreparables capaces de autorepararse durante más ciclos de 684 00:47:55,115 --> 00:47:56,115 daño-reparación. 685 00:47:56,088 --> 00:48:00,849 Las propiedades de autoreparación han sido estudiadas por medio de ensayos 686 00:48:00,849 --> 00:48:04,763 microdurómetro Vickers, durómetro Shor y perfilómetro óptico. 687 00:48:04,963 --> 00:48:10,963 El purioletano, en este caso sintetizado, es capaz de recuperar activado por un 688 00:48:10,963 --> 00:48:15,561 estímulo externo hasta un 95% tras un daño micrométrico. 689 00:48:15,761 --> 00:48:18,162 Gracias por su atención. 690 00:48:23,881 --> 00:48:29,544 [Orador 11]: La siguiente presentación es de Osiris Redondo, de la Universidad Rey Juan 691 00:48:29,544 --> 00:48:31,341 Carlos. 692 00:49:00,820 --> 00:49:09,394 [Orador 7]: ¿Está? 693 00:49:22,572 --> 00:49:23,572 Buenos días. 694 00:49:23,534 --> 00:49:27,329 Voy a hacer una exposición sobre mi investigación que trata sobre 695 00:49:27,329 --> 00:49:32,192 recubrimientos epoxídicos multifuncionales con nanostructuras de carbono, grafeno y 696 00:49:32,192 --> 00:49:35,098 nanotubos con propiedades antihielo y de deshielo. 697 00:49:36,385 --> 00:49:40,648 Mis directoras de tesis son Silvia González Prolongo. 698 00:49:40,848 --> 00:49:42,373 y Mónica Campo Gómez. 699 00:49:42,573 --> 00:49:46,578 Todas pertenecemos a la Universidad Rey Juan Carlos de Mostoles y a la línea de 700 00:49:46,578 --> 00:49:48,632 investigación de materiales poliméricos. 701 00:49:48,832 --> 00:49:53,253 En la parte inferior de la diapositiva se puede ver una foto del campus donde 702 00:49:53,253 --> 00:49:54,215 investigamos. 703 00:49:54,415 --> 00:49:58,759 La motivación de esta investigación es descongelar y evitar la formación de hielo 704 00:49:58,759 --> 00:50:02,887 en las superficies de los aerogeneradores y aviones para conseguir mejorar su 705 00:50:02,887 --> 00:50:07,286 rendimiento, ya que muchos de estos están sometidos a climas de extremo frío y sus 706 00:50:07,286 --> 00:50:11,522 superficies se congelan, como se pueden ver en las imágenes, aparte de acarrear 707 00:50:11,522 --> 00:50:15,976 riesgos muy elevados, ya que muchas veces los operarios se tienen que subir alturas 708 00:50:15,976 --> 00:50:19,072 muy elevadas para poder solucionar este tipo de problemas. 709 00:50:19,272 --> 00:50:24,947 Los materiales que se han utilizado para realizar esta investigación es una resina 710 00:50:24,947 --> 00:50:30,222 epoxi comercial de curado a temperatura ambiente, bicomponente de Polamp, un 711 00:50:30,222 --> 00:50:35,564 refuerzo de nanopartículas de grafeno de XG Science y nanotubos de carbono de 712 00:50:35,564 --> 00:50:36,840 NanoSil. 713 00:50:37,040 --> 00:50:41,821 En la parte inferior se pueden ver imágenes de la morfología de estas 714 00:50:41,821 --> 00:50:42,849 nanopartículas. 715 00:50:43,049 --> 00:50:48,778 También se ha utilizado un sustrato formado por un laminado de fibra de 716 00:50:48,778 --> 00:50:54,375 hidroepoxi suministrado por Rothschild para hacer los recubrimientos. 717 00:50:54,575 --> 00:50:59,958 Para dispersar el material se ha utilizado un proceso de calandra basado en el 718 00:50:59,958 --> 00:51:05,142 desarrollado por miembros del grupo de polímeros de la Universidad Rey Juan 719 00:51:05,142 --> 00:51:06,393 Carlos. 720 00:51:07,077 --> 00:51:13,077 Con él se han fabricado diferentes tipos de muestras y de cada una de ellas se han 721 00:51:13,077 --> 00:51:19,721 hecho bulks y recubrimientos con la ayuda de un aplicador de 200 micras. 722 00:51:19,921 --> 00:51:24,880 El tratamiento de curado y postcurado se ha realizado en un horno, el de curado a 723 00:51:24,880 --> 00:51:29,901 23 grados centígrados durante 24 horas y se han hecho dos tipos de postcurado para 724 00:51:29,901 --> 00:51:33,745 ver cómo afectaba esta variable a las propiedades del material. 725 00:51:33,945 --> 00:51:36,727 Uno ha sido a 40 y el otro a 100. 726 00:51:37,090 --> 00:51:40,536 Para caracterizar el material se han hecho diferentes tipos de ensayos. 727 00:51:40,736 --> 00:51:46,232 Para ver las propiedades termodinámicas se han hecho ensayos de DMA y TMA. 728 00:51:46,432 --> 00:51:50,899 Las probetas han sido extraídas del bulk y se han mecanizado con una fresa de control 729 00:51:50,899 --> 00:51:51,818 mecánico. 730 00:51:52,018 --> 00:51:58,018 Con estos ensayos se han sacado el coeficiente de expansión térmica, la 731 00:51:58,018 --> 00:52:03,027 rigidez del material y la TG. 732 00:52:03,489 --> 00:52:09,489 Para las propiedades eléctricas se ha utilizado una fuente medidora de corriente 733 00:52:09,489 --> 00:52:17,163 eléctrica y se han hecho ensayos de bulk aplicando un voltaje de 0 a 25 voltios. 734 00:52:17,363 --> 00:52:21,433 en 10 puntos de medida en un tiempo aproximado de 9 minutos. 735 00:52:21,633 --> 00:52:26,530 Para ver la conductividad térmica se ha utilizado una probeta en forma de disco y 736 00:52:26,530 --> 00:52:31,365 se ha pasado a través de ella diferentes tipos de temperatura con la ayuda de un 737 00:52:31,365 --> 00:52:35,100 medidor de flujo de calor como el que se observa en la imagen. 738 00:52:35,639 --> 00:52:41,639 Para ver el efecto Joule y poder comprobar si el material se calienta, lo que se ha 739 00:52:41,639 --> 00:52:47,639 hecho es pasar una corriente a través de, bueno, embeber dos cables de cobre en el 740 00:52:47,639 --> 00:52:53,639 material en dos longitudes diferentes y lo que se ha hecho es pasar una corriente con 741 00:52:53,639 --> 00:52:59,639 la fuente medidora a través de él y una corriente de, bueno, un voltaje de un 742 00:52:59,639 --> 00:53:06,033 kilovoltio. 743 00:53:06,233 --> 00:53:11,662 Y con la ayuda de una cámara térmica situada a 40 centímetros del recubrimiento 744 00:53:11,662 --> 00:53:14,226 se ha visto como este se calentaba. 745 00:53:14,690 --> 00:53:20,143 Para ver cómo afecta el refuerzo a las propiedades de adherencia se ha hecho un 746 00:53:20,143 --> 00:53:24,731 ensayo de pull-out con la ayuda de un test de adhesión automático. 747 00:53:24,931 --> 00:53:28,556 y un pegamento bicomponente. 748 00:53:28,756 --> 00:53:34,241 Respecto a los resultados que se han obtenido en las propiedades termomecánicas 749 00:53:34,241 --> 00:53:39,527 de DMA, comentar que conforme se aumenta el refuerzo, aumenta la rigidez del 750 00:53:39,527 --> 00:53:40,673 material. 751 00:53:40,873 --> 00:53:46,873 Al hacer el postcurado de 100 grados, la TG aumenta, sin embargo, al aplicarle el 752 00:53:46,873 --> 00:53:53,468 refuerzo disminuye. 753 00:53:53,753 --> 00:53:59,509 Respecto al coeficiente de expansión térmica, comentar que al añadirle el 754 00:53:59,509 --> 00:54:02,065 refuerzo este disminuye. 755 00:54:02,348 --> 00:54:07,674 Sin embargo, en comparación con el refuerzo del 5% únicamente de 756 00:54:07,674 --> 00:54:13,674 nanopartículas de grafeno y nanotubos, la probeta de nanotubos ha presentado, 757 00:54:13,674 --> 00:54:19,135 después de hacerle este ensayo, un coeficiente de expansión mayor. 758 00:54:19,707 --> 00:54:24,623 Respecto a los resultados que se han obtenido en conductividad térmica, 759 00:54:24,623 --> 00:54:28,607 comentar que el refuerzo hace que aumente esta propiedad. 760 00:54:29,253 --> 00:54:37,090 También al aumentar la temperatura aumenta ligeramente la conductividad térmica. 761 00:54:37,747 --> 00:54:43,747 Y comentar que para que las probetas que están reforzadas con una baja cantidad de 762 00:54:43,747 --> 00:54:53,369 refuerzo hay que aumentar la temperatura para que éstas sean conductoras del calor. 763 00:54:53,872 --> 00:54:59,040 En los resultados de conductividad eléctrica se ha podido observar que las 764 00:54:59,040 --> 00:55:02,876 probetas reforzadas con un 5% no transmitían el calor. 765 00:55:03,076 --> 00:55:09,076 y no transmitían la corriente eléctrica y las únicas que lo hacían eran las 766 00:55:09,076 --> 00:55:15,076 reforzadas con un 10%, con un orden de magnitud de aproximadamente 3 elevado a la 767 00:55:15,076 --> 00:55:27,007 menos 5 siemens partido centímetro. 768 00:55:27,207 --> 00:55:32,368 Respecto al efecto Joule, comentar que las probetas reforzadas con un 5% no 769 00:55:32,368 --> 00:55:37,396 transmitían el calor, las del 10% a distancias cortas sí que lo hacían de 770 00:55:37,396 --> 00:55:42,957 forma homogénea, como se puede ver en la imagen del medio, la superior, ya que se 771 00:55:42,957 --> 00:55:46,785 llegó a 90 grados, a subir el material hasta 90 grados. 772 00:55:46,985 --> 00:55:52,985 En las proyectas que están reforzadas con un 15% se observó que la dispersión del 773 00:55:52,985 --> 00:56:01,380 calor se produjo de forma más homogénea. 774 00:56:01,733 --> 00:56:07,733 Respecto a los resultados de adherencia, comentar que al añadir el refuerzo aumenta 775 00:56:07,733 --> 00:56:13,733 la adherencia del material y el poscurado también afecta positivamente a esta 776 00:56:13,733 --> 00:56:18,846 propiedad. 777 00:56:19,199 --> 00:56:24,217 Las conclusiones que se han obtenido en esta investigación es que con un refuerzo 778 00:56:24,217 --> 00:56:29,172 de un 10% de nanopartículas de grafeno se consigue calentar el recubrimiento por 779 00:56:29,172 --> 00:56:32,756 efecto Joule hasta 90 grados centígrados a cortas distancias. 780 00:56:32,956 --> 00:56:38,875 Al aumentar las cantidades de refuerzo se aumenta la rigidez del material, la 781 00:56:38,875 --> 00:56:42,768 conductividad eléctrica, térmica y la adherencia. 782 00:56:42,968 --> 00:56:47,366 Sin embargo, bajan el coeficiente de expansión y la TG. 783 00:56:47,566 --> 00:56:53,566 comentar que el poscurado afecta únicamente positivamente a la adherencia y 784 00:56:53,566 --> 00:56:57,036 a la teje. 785 00:56:57,559 --> 00:56:58,559 Y esto es todo. 786 00:56:58,080 --> 00:57:06,869 Gracias por su atención. 787 00:57:09,234 --> 00:57:16,745 [Orador 11]: La última presentación de esta sesión es Juan José Fernández y es su trabajo de... 788 00:57:16,945 --> 00:57:21,951 que se realiza conjuntamente entre la Universidad de Rey Juan Carlos y nuestro 789 00:57:21,951 --> 00:57:24,878 grupo en la Universidad Politécnica de Madrid. 790 00:57:46,932 --> 00:57:48,014 [Orador 8]: Buenos días a todos. 791 00:57:48,214 --> 00:57:52,875 Mi nombre es Joan José Fernández y trabajo conjuntamente en el Departamento de 792 00:57:52,875 --> 00:57:57,416 Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Rey Juan Carlos y en el 793 00:57:57,416 --> 00:58:02,199 Departamento de Materias y Producción Aeroespacial de la Universidad Politécnica 794 00:58:02,199 --> 00:58:03,175 de Madrid. 795 00:58:03,375 --> 00:58:08,363 Mis directores son Alfredo Güemes y Alejandro Uriña. 796 00:58:08,563 --> 00:58:13,964 Voy a hablar de materiales con capacidad intrínseca de monitorización de la salud 797 00:58:13,964 --> 00:58:14,964 estructural. 798 00:58:15,147 --> 00:58:20,405 La aplicación en adhesivos estructurales, la presentación estructural de esta 799 00:58:20,405 --> 00:58:25,463 manera, introducción, objetivos, procedimiento experimental y resultados y 800 00:58:25,463 --> 00:58:27,789 las conclusiones que se extraen. 801 00:58:27,989 --> 00:58:32,942 El empleo de materias compuestos ha crecido en los últimos años, como se puede 802 00:58:32,942 --> 00:58:37,222 observar, mientras una gráfica de los aviones de la familia de Airbus. 803 00:58:37,422 --> 00:58:42,178 Ahora realmente no está actualizada la gráfica, estamos ahora mismo en más de un 804 00:58:42,178 --> 00:58:46,474 50% y esto es debido a que presenta unas mejores propiedades específicas. 805 00:58:46,674 --> 00:58:52,674 Eso conlleva una reducción de peso y una mayor eficiencia energética y ahorro de 806 00:58:52,674 --> 00:58:54,738 costes. 807 00:58:54,938 --> 00:58:58,746 Sin embargo, tienen un problema y es que tienen un modo de fallo y detección de los 808 00:58:58,746 --> 00:58:59,907 mismos bastante compleja. 809 00:59:00,107 --> 00:59:04,538 Por tanto, es necesario desarrollar técnicas que permitan inspeccionarlos 810 00:59:04,538 --> 00:59:05,517 adecuadamente. 811 00:59:05,717 --> 00:59:10,037 Existen técnicas de ensayos no destructivos como, por ejemplo, los 812 00:59:10,037 --> 00:59:15,222 ultrasonidos, pero están limitadas a geometrías y a modos de fallo concretos y, 813 00:59:15,222 --> 00:59:16,220 aparte, 814 00:59:16,420 --> 00:59:19,202 conllevan parar, en este caso las aeronaves, para hacer un mantenimiento 815 00:59:19,202 --> 00:59:20,202 preventivo. 816 00:59:20,006 --> 00:59:24,017 Es por ello que ahora mismo se están desarrollando muchas técnicas de 817 00:59:24,017 --> 00:59:28,560 sensorización, digamos, online, que permiten conocer el estado en cada momento 818 00:59:28,560 --> 00:59:29,563 de la estructura. 819 00:59:29,763 --> 00:59:35,305 Ahí tenemos redes de BRAC mediante fibra óptica, detección por ondas elásticas, 820 00:59:35,305 --> 00:59:39,963 unanipartículas de carbono que son en las que nos vamos a centrar. 821 00:59:40,163 --> 00:59:41,886 ¿Por qué nanopartículas de carbono? 822 00:59:42,086 --> 00:59:45,691 Bueno, porque presentan excelentes propiedades mecánicas y eléctricas. 823 00:59:45,891 --> 00:59:49,874 De hecho, la adición de esas nanopartículas en una resina aislante le 824 00:59:49,874 --> 00:59:53,565 confiere conductividad o mejora sustancialmente la conductividad 825 00:59:53,565 --> 00:59:54,565 eléctrica. 826 00:59:54,643 --> 00:59:57,948 Y además tienen, sobre todo, eso es más importante, una capacidad piezoresistiva. 827 00:59:58,148 --> 01:00:01,913 Es decir, su respuesta eléctrica es muy sensible a deformación. 828 01:00:02,113 --> 01:00:07,048 Ahí tenemos dos ejemplos de un artículo de Victor Stenson. 829 01:00:07,248 --> 01:00:08,331 Entonces, ¿cuáles son los objetivos? 830 01:00:08,531 --> 01:00:12,101 El objetivo final, digamos, es sensorizar una estructura. 831 01:00:12,301 --> 01:00:18,301 Para ello vamos a empezar con una probeta normalizada o cupón para llegar finalmente 832 01:00:18,301 --> 01:00:24,733 al elemento simple, digamos, sería avanzar en lo que es la pirámide de ensayos. 833 01:00:24,933 --> 01:00:29,862 Entonces, se harán ensayos electromecánicos a nivel de cupón. 834 01:00:30,062 --> 01:00:34,871 Como vamos a trabajar con elementos estructurales, nos vamos a centrar en las 835 01:00:34,871 --> 01:00:39,997 zonas de unión, por ejemplo, en el caso de un panel rigidizado, que es el objetivo 836 01:00:39,997 --> 01:00:42,182 final, que son las zonas más críticas. 837 01:00:42,382 --> 01:00:47,957 Entonces haremos ensayos de uniones adhesivas, solape simple, ensayos de 838 01:00:47,957 --> 01:00:53,732 energía de fractura en modos 1 y 2 y luego ensayos del propio adhesivo para 839 01:00:53,732 --> 01:00:55,574 caracterizarlo. 840 01:00:55,774 --> 01:01:00,267 Su respuesta eléctrica será medida conforme se realice el ensayo, se hará una 841 01:01:00,267 --> 01:01:04,938 caracterización microscópica para ver la dispersión de las nanopartículas dentro 842 01:01:04,938 --> 01:01:09,845 del propio material y luego, que es sobre todo en este primer año de tesis más me he 843 01:01:09,845 --> 01:01:12,168 centrado, que es el aspecto de modelización. 844 01:01:12,368 --> 01:01:18,368 No solo es importante saber o analizar los resultados que uno tiene empíricamente, 845 01:01:18,368 --> 01:01:23,760 sino también la idea es poder cuantificarlos y para ello se necesitan 846 01:01:23,760 --> 01:01:27,819 modelos que permitan predecir ese comportamiento. 847 01:01:28,019 --> 01:01:29,583 Procedimiento experimental. 848 01:01:29,783 --> 01:01:33,884 Se va a dividir en dos partes, digamos, por un lado la fabricación de uniones para 849 01:01:33,884 --> 01:01:37,581 determinar experimentalmente el comportamiento de esos sensores y por otro 850 01:01:37,581 --> 01:01:40,693 lado, materiales que se van a fabricar para desarrollar el modelo. 851 01:01:40,893 --> 01:01:46,068 En el caso de las uniones, trabajaremos con un adhesivo estructural, forma de 852 01:01:46,068 --> 01:01:50,977 film, de base epoxídica, nanotubos de carbono, luego la idea es aplicarlo 853 01:01:50,977 --> 01:01:56,486 también para grafeno, funcionalizar y sin funcionalizar, un agente dispersante, ya 854 01:01:56,486 --> 01:02:00,262 que estos nanotubos se dispersan por sonicación en agua, 855 01:02:00,462 --> 01:02:06,462 y se aplicarán manualmente mediante aerógrafo, una pistola sobre lo que es el 856 01:02:06,462 --> 01:02:08,580 adhesivo tipo film. 857 01:02:08,780 --> 01:02:14,665 Para la parte de modelización se realizarán materiales nanocompuestos, 858 01:02:14,665 --> 01:02:20,445 nanocomposites, es decir, materiales con una resina, en este caso base epoxy LI556, 859 01:02:20,645 --> 01:02:24,676 Y nanotubos de carbono, lo mismo, el modelo posiblemente se ha evolucionado 860 01:02:24,676 --> 01:02:28,436 también hacia grafeno, partículas 2D, funcionados y sin funcionalizar. 861 01:02:28,636 --> 01:02:32,604 La fabricación mediante calandre y agitación tolidal, ahora luego indico las 862 01:02:32,604 --> 01:02:33,543 condiciones. 863 01:02:33,743 --> 01:02:36,607 Casos de unidades adhesivas, ¿cómo se realiza esa monitorización? 864 01:02:36,807 --> 01:02:42,771 Pues situando unos electrodos, que serán unos hilos de cobre, pegados para asegurar 865 01:02:42,771 --> 01:02:48,469 buen contacto con la superficie mediante pintura de plata, pintura conductora y 866 01:02:48,469 --> 01:02:50,634 sellados con un adhesivo. 867 01:02:50,834 --> 01:02:55,627 Se monitorizarán dos canales, aunque las gráficas que he puesto, los resultados, 868 01:02:55,627 --> 01:03:00,420 solo he puesto uno de ellos para que se vieran más claros los resultados, ya que 869 01:03:00,420 --> 01:03:03,029 puede haber problemas de solo AP de señales. 870 01:03:03,229 --> 01:03:06,381 En el caso de las fabricaciones de nanocompositores, como he dicho, se usan 871 01:03:06,381 --> 01:03:07,381 dos vías. 872 01:03:07,274 --> 01:03:10,863 Por un lado, la agitación toroidal mediante dispermat, que es un disco 873 01:03:10,863 --> 01:03:12,820 dentado que provoca un flujo toroidal. 874 01:03:13,020 --> 01:03:18,967 Eso mejora la dispersión y favorece la homogeneidad dentro del material. 875 01:03:19,167 --> 01:03:24,458 Y luego, por otro lado, esos materiales agitados con dispermat también se pasarán, 876 01:03:24,458 --> 01:03:29,162 bueno, unos se analizarán solo por dispermat y otros además se pasarán un 877 01:03:29,162 --> 01:03:30,338 ciclo de calandra. 878 01:03:30,538 --> 01:03:36,538 La calandra es un sistema formado por tres rodillos en el cual, controlando la 879 01:03:36,538 --> 01:03:42,538 velocidad y la distancia, el gap en tres rodillos, pues somos capaces de cambiar, 880 01:03:42,538 --> 01:03:45,950 digamos, de mejorar la dispersión. 881 01:03:46,150 --> 01:03:51,418 En la parte de resultados, he hecho aquí una muestra de algunos de los resultados 882 01:03:51,418 --> 01:03:56,357 que se han puesto y este es el caso de las uniones adhesivas, o sea, de esas 883 01:03:56,357 --> 01:03:57,357 singlapsias. 884 01:03:57,365 --> 01:04:01,894 He querido poner dos casos, uno en el que hicimos el ensayo normal, rompió la 885 01:04:01,894 --> 01:04:06,543 probeta, se ve la respuesta eléctrica, cómo aumenta la resistencia eléctrica en 886 01:04:06,543 --> 01:04:11,251 función de la deformación y cuando llega a la ruptura, pues obviamente ya no hay 887 01:04:11,251 --> 01:04:14,351 contacto eléctrico, con lo cual la resistencia salta. 888 01:04:14,551 --> 01:04:18,131 Y en el otro en el que hubo problemas, pero me pareció interesante meterlo, en el 889 01:04:18,131 --> 01:04:20,179 que había problemas de resbalamiento de mordazas. 890 01:04:20,379 --> 01:04:24,181 Es decir, había un momento que por no tener buen agarre, pues las mordazas no 891 01:04:24,181 --> 01:04:27,884 estaban, llegado a un punto a una determinada fuerza, no estaban deformando 892 01:04:27,884 --> 01:04:28,832 realmente. 893 01:04:29,032 --> 01:04:31,804 Pero eso lo pongo porque es interesante que en la respuesta eléctrica eso también 894 01:04:31,804 --> 01:04:32,804 se manifiesta. 895 01:04:32,517 --> 01:04:36,450 Es decir, llega un momento en el que la sensibilidad es mucho menor porque tú 896 01:04:36,450 --> 01:04:40,539 efectivamente no estás deformando ya el material, entonces la resistencia apenas 897 01:04:40,539 --> 01:04:41,539 crece. 898 01:04:41,450 --> 01:04:45,190 Por lo tanto, tenemos una buena sensibilidad en el método de partida y una 899 01:04:45,190 --> 01:04:49,034 cosa importante, tenemos un adhesivo conductor, el adhesivo de partida no es 900 01:04:49,034 --> 01:04:49,983 conductor. 901 01:04:50,183 --> 01:04:54,509 Ahora sabemos que hay una continuidad a lo largo de la unión. 902 01:04:54,709 --> 01:05:00,047 Yendo a su caracterización microscópica, aquí tenemos la foto de la izquierda del 903 01:05:00,047 --> 01:05:01,719 todo, es una foto de SEM. 904 01:05:01,919 --> 01:05:04,123 en el que se ve el adhesivo de forma más genérica. 905 01:05:04,323 --> 01:05:07,668 Es un adhesivo con una malla de refuerzo. 906 01:05:07,868 --> 01:05:12,598 Si atendemos un poco en detalle a la zona de la malla de refuerzo, pues se ve que 907 01:05:12,598 --> 01:05:17,329 los nanotubos, no sé si se observa muy bien, es la parte que está un poquillo más 908 01:05:17,329 --> 01:05:22,060 clara dentro de la malla, pues están más o menos homogéneos y sobre todo se crean 909 01:05:22,060 --> 01:05:26,731 unas redes o permite crear unas redes continuas a lo largo de toda la malla y de 910 01:05:26,731 --> 01:05:27,737 todo el adhesivo. 911 01:05:27,937 --> 01:05:31,689 Y la última imagen de todos, la de la derecha del todo, 912 01:05:31,889 --> 01:05:36,572 es una imagen de Fexen, también como la del medio, de lo que es la dispersión, una 913 01:05:36,572 --> 01:05:41,141 gota de dispersión, para ver un poco el efecto de la gente entrecruzante, la sal 914 01:05:41,141 --> 01:05:42,141 que estamos usando. 915 01:05:42,300 --> 01:05:47,124 La zona oscura es la sal que permite separar los grupos de aglomerados, porque 916 01:05:47,124 --> 01:05:51,510 los nanotubos tienen mucha energía superficial y tienden a aglomerarse. 917 01:05:51,710 --> 01:05:55,319 La parte de modernización, que es como digo la que más se ha avanzado en este 918 01:05:55,319 --> 01:05:58,149 tiempo, bueno, se ha querido desarrollar un modelo que permita 919 01:05:58,349 --> 01:06:02,666 Calcular la conductividad eléctrica en función del contenido y del método de 920 01:06:02,666 --> 01:06:04,336 dispersión que se haya hecho. 921 01:06:04,536 --> 01:06:07,778 Introduciendo un nuevo concepto de percolación eléctrica, la percolación es 922 01:06:07,778 --> 01:06:10,203 el punto en el cual se empiezan a crear caminos conductores. 923 01:06:10,403 --> 01:06:15,204 Es decir, de alguna manera es el punto en el que material pasaría de no conducir 924 01:06:15,204 --> 01:06:19,459 eléctricamente a tener conductividad eléctrica y por lo tanto poder ser 925 01:06:19,459 --> 01:06:20,435 sensorizado. 926 01:06:20,635 --> 01:06:25,203 Introduciendo también efectos de ondulación y de aglomeración de 927 01:06:25,203 --> 01:06:28,305 nanopartículas con el objetivo de aplicar 928 01:06:28,505 --> 01:06:32,806 Aquí tenemos dos ejemplos, uno el de la izquierda, cómo se comporta el modelo 929 01:06:32,806 --> 01:06:37,504 teóricamente, pues en función de distintas contenidas, el de la derecha es en base a 930 01:06:37,504 --> 01:06:41,240 resultados experimentales de los nanocompuestos que hemos fabricado 931 01:06:41,240 --> 01:06:45,994 mediante dispermática alandra, los valores de, en ese caso, ondulación, viendo que la 932 01:06:45,994 --> 01:06:47,812 ondulación aumenta con el contenido. 933 01:06:48,012 --> 01:06:52,973 Acabe de decir que está ahora mismo recientemente aceptado el artículo sobre 934 01:06:52,973 --> 01:06:58,066 modelización y ahora vamos a dar el siguiente paso, estamos en ello, ya se han 935 01:06:58,066 --> 01:07:02,716 sacado unos cuantos resultados de sensorización y parecen bastante buenos. 936 01:07:02,916 --> 01:07:07,062 Entonces, llegando a las conclusiones, en cuanto a monitoreación de uniones 937 01:07:07,062 --> 01:07:11,041 adhesivas, tenemos conductividad eléctrica, lo más importante de todo, a 938 01:07:11,041 --> 01:07:14,964 través de la propia unión adhesiva y una buena sensibilidad del método. 939 01:07:15,164 --> 01:07:20,503 En el aspecto de modelización hemos logrado generar un modelo que correlaciona 940 01:07:20,503 --> 01:07:24,043 parámetros de dispersión y conductividad eléctrica. 941 01:07:24,243 --> 01:07:28,019 Y por lo tanto eso nos permite tener un mejor conocimiento del estado de 942 01:07:28,019 --> 01:07:29,509 dispersión en nuestro material. 943 01:07:29,709 --> 01:07:34,279 Desarrollos futuros, monitoreación de unidades adhesivas, la detección de 944 01:07:34,279 --> 01:07:39,420 defectos artificiales, introduciendo un teflón, yo qué sé, cualquier, ser capaz de 945 01:07:39,420 --> 01:07:44,625 ver cómo cambia esa respuesta eléctrica, cómo cambia esa respuesta electromecánica. 946 01:07:44,825 --> 01:07:49,190 Y la evolución, como hemos comentado al principio de todo, hacia el elemento 947 01:07:49,190 --> 01:07:52,916 simple, un superlarguerillo y posteriormente un panel rigidizado. 948 01:07:53,116 --> 01:07:56,869 En el aspecto de modelización, la adaptación a otro tipo de nanopartículas, 949 01:07:56,869 --> 01:08:00,521 ya estoy trabajando en ello para adaptarlas a grafeno, que son partículas 950 01:08:00,521 --> 01:08:04,630 2D, y parece que en base a los resultados que tenemos nosotros del grupo se adapta 951 01:08:04,630 --> 01:08:05,609 bastante bien. 952 01:08:05,809 --> 01:08:09,072 Y la modelización de comportamiento electromecánico de los nanocomposites. 953 01:08:09,272 --> 01:08:14,952 Eso además, por otro lado, permitiría correlacionarlo con propiedades mecánicas, 954 01:08:14,952 --> 01:08:17,521 lo cual sería bastante interesante. 955 01:08:17,721 --> 01:08:21,745 Y bueno, aquí termina. 956 01:08:21,945 --> 01:08:23,745 Muchas gracias. 957 01:08:28,975 --> 01:08:31,458 [Orador 11]: Perdona, perdona, que hay una pregunta. 958 01:08:31,658 --> 01:08:37,345 Bueno, ahora vamos a hacer unas pocas preguntas para todos los que anteriormente 959 01:08:37,345 --> 01:08:38,767 han presentado. 960 01:08:38,967 --> 01:08:44,694 Y entonces yo creo que ya había una, ¿no? 961 01:08:44,894 --> 01:08:48,501 [Orador 10]: En relación al último que has comentado, la introducción de nuevas partículas, creo 962 01:08:48,501 --> 01:08:50,921 que ya has comentado que estabas trabajando con grafeno. 963 01:08:51,121 --> 01:08:52,443 ¿Qué esperáis conseguir con grafeno? 964 01:08:52,643 --> 01:08:56,315 ¿Mejorar las propiedades mecánicas, eléctricas o todas? 965 01:08:56,515 --> 01:08:59,398 [Orador 8]: No, está adaptando lo que es el modelo al grafeno. 966 01:08:59,598 --> 01:09:04,095 El grafeno tiene una ventaja con respecto a los nanotubos y es que generalmente es 967 01:09:04,095 --> 01:09:08,148 más sensible, es decir, para mismos valores de deformación tiene una mayor 968 01:09:08,148 --> 01:09:12,645 variación de la respuesta eléctrica, con lo cual, suponiendo mismas condiciones de 969 01:09:12,645 --> 01:09:16,587 fabricación y demás, con lo cual en principio podría ser un elemento más 970 01:09:16,587 --> 01:09:17,587 potente. 971 01:09:17,578 --> 01:09:18,920 Sin embargo, claro, tiene otros problemas. 972 01:09:19,120 --> 01:09:21,543 Tiene peor conductividad eléctrica como tal, 973 01:09:21,743 --> 01:09:24,788 y diferentes efectos. 974 01:09:24,988 --> 01:09:29,739 En el caso del modelo se intenta adaptarlo para hacerlo un modelo que sea válido no 975 01:09:29,739 --> 01:09:34,607 solo para nanotubos de carbono, sino que a cualquier persona que trabaje con grafeno, 976 01:09:34,607 --> 01:09:39,068 con partículas, incluso partículas como fulereno, negro de humo y demás, poder 977 01:09:39,068 --> 01:09:41,155 llegar a que fuera válido el modelo. 978 01:09:41,355 --> 01:09:45,753 Pero también se está planteando la idea experimentalmente de las uniones adhesivas 979 01:09:45,753 --> 01:09:48,506 utilizar también el grafeno por esa mayor sensibilidad. 980 01:09:48,706 --> 01:09:49,995 [Orador 10]: Muchas gracias. 981 01:09:50,195 --> 01:09:53,984 [Orador 11]: Bueno, comentar que las presentaciones se van a cargar dentro de la plataforma de 982 01:09:53,984 --> 01:09:54,884 Multimat. 983 01:09:55,084 --> 01:09:58,651 No están todavía, pero estarán la próxima semana, imagino. 984 01:09:58,851 --> 01:10:02,178 Y ahora, antes de que se vaya la gente, en turno de preguntas. 985 01:10:02,378 --> 01:10:08,338 Es decir, hemos tenido dos presentaciones sobre tecnología de polvos. 986 01:10:08,538 --> 01:10:13,701 dos presentaciones sobre materiales más ligeros para transporte, fundamentalmente 987 01:10:13,701 --> 01:10:18,607 de alfileres de aluminio para transporte, mejoradas, y tres presentaciones de 988 01:10:18,607 --> 01:10:21,254 materiales multifuncionales, ¿de acuerdo? 989 01:10:21,454 --> 01:10:27,121 Los autorreparables, luego materiales de baja adhesividad, vamos, con capacidad de 990 01:10:27,121 --> 01:10:32,588 no humectación superficial, y el que hemos visto ahora de materiales sensibles. 991 01:10:32,788 --> 01:10:37,025 Entonces, sobre, quizá, bueno, de los... 992 01:10:37,225 --> 01:10:40,058 Dos primeras presentaciones sobre la tecnología de polvos. 993 01:10:40,258 --> 01:10:44,838 Más o menos, ¿alguna pregunta al respecto? 994 01:10:45,038 --> 01:10:47,402 ¿Algún comentario? 995 01:10:48,464 --> 01:10:51,448 Quizás se han ido demasiado pronto. 996 01:10:51,648 --> 01:10:54,392 Sobre las dos siguientes, yo sí que tendría una pregunta. 997 01:10:54,592 --> 01:10:59,200 Es decir, se introduce diciendo que se buscan materiales ligeros, pero realmente 998 01:10:59,200 --> 01:11:03,341 lo difícil en la normativa europea, al menos para transporte, es que los 999 01:11:03,341 --> 01:11:06,508 materiales tienen que ser prácticamente 100% reciclables. 1000 01:11:06,708 --> 01:11:12,708 Es decir, el automóvil en el 2020 tendrá que estar en altísimo porcentaje, en más 1001 01:11:12,708 --> 01:11:15,821 del 98%, 100% reciclable. 1002 01:11:16,021 --> 01:11:22,021 Hacerlo ligero efectivamente es fácil, coger materiales menos densos, pero ¿eso 1003 01:11:22,021 --> 01:11:25,778 lo hace reciclable como es el actual o no? 1004 01:11:25,978 --> 01:11:28,020 [Orador 2]: Sí, actualmente de hecho... 1005 01:11:33,740 --> 01:11:39,225 Reciclabilidad, perdona, justo esa parte de la reciclabilidad creo que ya está 1006 01:11:39,225 --> 01:11:41,110 conseguido actualmente. 1007 01:11:41,310 --> 01:11:47,778 Así que creo que si se utiliza más se podrá seguir reciclando el que se utiliza. 1008 01:11:47,978 --> 01:11:53,813 [Orador 11]: Y la otra presentación, la de que añade una modificación superficial, etcétera, 1009 01:11:53,813 --> 01:11:57,248 eso no altera para nada la reciclabilidad. 1010 01:12:02,343 --> 01:12:08,343 [Orador 6]: Sí, con materiales compuestos como recubrimiento sí que sería más difícil de 1011 01:12:08,343 --> 01:12:14,343 reciclar, tienes razón, pero creemos que también las propiedades del material 1012 01:12:14,343 --> 01:12:16,757 mejoran bastante. 1013 01:12:16,957 --> 01:12:21,070 Bueno, tendríamos que seguir trabajando en ello y sobre todo en el tema de 1014 01:12:21,070 --> 01:12:23,990 reciclabilidad es verdad que no lo tenemos tan avanzado. 1015 01:12:24,190 --> 01:12:27,946 [Orador 11]: De todas formas está muchísimo mejor que lo que están los materiales compuestos 1016 01:12:27,946 --> 01:12:28,946 convencionales. 1017 01:12:28,918 --> 01:12:37,090 Sí, los materiales compuestos de matriz metálica son más fáciles de reciclar. 1018 01:12:41,948 --> 01:12:46,414 [Orador 4]: Es una pregunta para Ainhoa. 1019 01:12:46,614 --> 01:12:49,477 Has presentado un recubrimiento de partículas. 1020 01:12:49,677 --> 01:12:54,089 Las partículas de carbono de silicio que has introducido en uno de los 1021 01:12:54,089 --> 01:12:58,886 recubrimientos, has comentado que las recubrías, pero no te he entendido muy 1022 01:12:58,886 --> 01:12:59,886 bien el proceso. 1023 01:12:59,950 --> 01:13:05,677 No sé si las has oxidado superficialmente o es un recubrimiento de óxido de silicio. 1024 01:13:05,877 --> 01:13:11,627 Eso sí me gustaría que nos lo contaras un poquito más, porque me interesa lo del 1025 01:13:11,627 --> 01:13:13,978 recubrimiento de partículas. 1026 01:13:18,466 --> 01:13:23,520 [Orador 6]: Sí, es que realmente prácticamente no lo he explicado porque en 10 minutos es 1027 01:13:23,520 --> 01:13:24,518 imposible. 1028 01:13:24,718 --> 01:13:26,782 Hicimos tres tipos de recubrimientos. 1029 01:13:27,002 --> 01:13:31,806 Uno de ellos era oxidando la partícula, otro era mediante un método Sol-gel y otro 1030 01:13:31,806 --> 01:13:32,953 era un método mixto. 1031 01:13:33,153 --> 01:13:36,440 Primero oxidábamos y luego hacíamos el método Sol-gel. 1032 01:13:36,640 --> 01:13:44,315 Entonces se formaba una capa muy pequeña alrededor de la partícula. 1033 01:13:44,515 --> 01:13:48,323 Esto otros compañeros del departamento lo han estudiado en muchísima más profundidad 1034 01:13:48,323 --> 01:13:49,204 que yo. 1035 01:13:49,404 --> 01:13:53,332 Nosotros lo que intentábamos era evitar el problema de la reactividad. 1036 01:13:53,532 --> 01:13:59,002 Y en ningún caso, aunque variáramos todos los parámetros del láser, lo conseguíamos, 1037 01:13:59,002 --> 01:14:04,472 ya que las temperaturas que se alcanzaban, aparte de ser elevadas, el choque térmico 1038 01:14:04,472 --> 01:14:09,548 de subida y bajada de temperatura era muy grande y se rompía el recubrimiento. 1039 01:14:20,402 --> 01:14:22,322 [Orador 11]: ¿Alguna cuestión más? 1040 01:14:23,772 --> 01:14:28,997 Bueno, pues nada, un aplauso para todos los ponentes. 1041 01:14:34,846 --> 01:14:44,818 Creo que si hay suerte tenemos el café preparado.