WEBVTT 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.