Quaternary phase equilibrium diagrams. Representation and interpretation methods

[ES] Se describen los métodos de representación utilizados en el estudio de los diagramas de equilibrio de fases cuaternarios así como su interpretación. Se exponen los inconvenientes del método tradicional, o de intersección, para la interpretación y utilización de dichos diagramas. Se describe detalladamente un método alternativo, denominado método de proyección, utilizado por los autores para el estudio experimental de los diagramas de equilibrio cuaternarios, indicando simultáneamente las ventajas de dicho método sobre el de intersección. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos, al aplicar el método de proyección, al estudio de los sistemas: MgO-CaO-SiO2-ZrO2, y Al2O3-SiO2-TiO2-Fe2O3.[EN] Se describen los métodos de representación utilizados en el estudio de los diagramas de equilibrio de fases cuaternarios así como su interpretación. Se exponen los inconvenientes del método tradicional, o de intersección, para la interpretación y utilización de dichos diagramas. Se describe detalladamente un método alternativo, denominado método de proyección, utilizado por los autores para el estudio experimental de los diagramas de equilibrio cuaternarios, indicando simultáneamente las ventajas de dicho método sobre el de intersección. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos, al aplicar el método de proyección, al estudio de los sistemas: MgO-CaO-SiO2-ZrO2, y Al2O3-SiO2-TiO2-Fe2O3.Los autores desean agradecer el soporte financiero de CICYT España bajo el proyecto MAT-2003-08331-C02-01 y a la Comunidad Autónoma de Madrid CAM-07N/0038/2001MAT- 2000-0941. B. Vázquez desea agradecer a la Universidad Autónoma de Nuevo León-México la concesión de la beca PROMEP.Peer reviewe

Defectos de prensado

Se revisan brevemente los procesos de prensado en seco, en semi-seco y en húmedo, señalando las diferencias esenciales entre estos tres procesos y describiendo sus ventajas y desventajas. E7i este articulo se revisan también los defectos que se originan más frecuentemente en las operaciones de prensado en seco, como son: 1) Grietas, 2) Alabeado, 3) Laminaciones, 4) Acuñado, 5) Rebabas; y 6) Desconchados. Se ha intentado descubrir las causas de estos defectos y se han seleccionado las curas más apropiadas.Peer reviewe

Vidrios y Vitrocerámicos Bioactivos

[EN] Since the late 1960´s, a great interest in the use of bioceramic materials for biomedical applications has been developed. In a previous paper, the authors reviewed crystalline bioceramic materials "sensus stricto", it is to say, those ceramic materials, constituted for non-metallic inorganic compounds, crystallines and consolidates by thermal treatment of powders at high temperature. In the present review, the authors deal with those called bioactive glasses and glassceramics. Although all of them are also obtained by thermal treatment at high temperature, the first are amorphous and the second are obtained by devitrification of a glass, although the vitreous phase normally prevails on the crystalline phases. After an introduction to the concept of bioactive materials, a short historical review of the bioactive glasses development is made. Its preparation, reactivity in physiological media, mechanism of bonding to living tissues and mechanical strength of the bone-implant interface is also reported. Next, the concept of glass-ceramic and the way of its preparation are exposed. The composition, physicochemical properties and biological behaviour of the principal types of bioactive glasses and glass-ceramic materials: Bioglass®, Ceravital®, Cerabone®, Ilmaplant® and Bioverit® are also reviewed. Finally, a short review on the bioactive-glass coatings and bioactive-composites and most common uses of bioactive-glasses and glass-ceramics are carried out too.[ES] Desde finales de los años sesenta, se ha despertado un gran interés por el uso de los materiales biocerámicos para aplicaciones biomédicas. En un trabajo previo, los autores hicieron una revisión de los denominados materiales biocerámicos cristalinos en sentido estricto, es decir, de aquellos materiales, constituidos por compuestos inorgánicos no metálicos, cristalinos y consolidados mediante tratamientos térmicos a altas temperaturas. En el presente trabajo, los autores revisan el desarrollo de los vidrios bioactivos (biovidrios) y de las vitrocerámicas bioactivas. Si bien todos ellos son obtenidos también por tratamiento térmico a altas temperaturas, los primeros son amorfos y los segundos son obtenidos por desvitrificación de un vidrio, si bien la fase vítrea normalmente predomina sobre las fases cristalinas. Después de una introducción al concepto de material bioactivo, se expone una breve revisión histórica del desarrollo de los vidrios bioactivos. A continuación se describe su obtención, reactividad en suero fisiológico artificial, mecanismo de unión al tejido vivo y resistencia mecánica de la interfaz hueso-implante. Posteriormente, se expone el concepto de material vitrocerámico y el proceso de su obtención así como también se describen los principales tipos de vidrios y vitrocerámicos bioactivos (Bioglass®, Ceravital®, Cerabone®, Ilmaplant® and Bioverit®), sus composiciones, sus propiedades físico-químicas y sus comportamientos biológicos. Finalmente, se lleva a cabo también una corta revisión de los recubrimientos con vidrios bioactivos y de los materiales compuestos (composites) bioactivos así como de los usos más comunes de los vidrios y vitrocerámicos bioactivos.The authors wish to acknowledge funding from Spain’s CICYT within the framework of Projects MAT2003-08331-C02-01-02 and MAT2006-12749-C02-01-02 and Generalitat Valenciana (GVA) ACOMP06/044.Peer reviewe

Cálculo termodinámico de los diagramas de fases

Partiendo del concepto de energía libre de Gibbs como criterio de equilibrio^e hace una breve introducción sobre las posibilidades de los métodos termodinámicos para el calculo de los diagramas de equilibrio de fases. A continuación se presentan varias aplicaciones concretas para la constmcción de diagramas binarios del tipo de solubilidad sólida completa y del tipo eutéctico.Starting from the Gibbs Free Energy concept as equilibrium criterion, a brief introduction is made on the possibilities of thermodynamic methods for the calculation of phase equilibrium diagrams. This is followed by a presentation of several sepecific applications for the construction of binary diagrams of the complete solid solubility and eutectic types.Peer reviewe

Los diagramas de equilibrio de fases como una herramienta para el diseño y comprensión del comportamiento en serviciode los materiales refractarios

comportamiento en servicio, ha sido, a lo largo del tiempo, un tema de controversia en el campo de la cerámica y de los refractarios. Sin embargo, en la tecnología refractaria moderna es posible obtener mezclas homogéneas a través de rutas sofisticadas de procesamiento. Como resultado, las velocidades de reacción son generalmente lo suficientemente altas para alcanzar el equilibrio o cuasi-equilibrio durante la cocción convencional del material así como en su comportamiento en servicio. Por lo tanto, hoy en día, los diagramas de equilibrio son válidos no sólo para determinar la tendencia termodinámica de equilibrio durante la cocción del material refractario, sino también para predecir el estado final de equilibrio y, con una buena comprensión de las relaciones de equilibrio, también es posible conocer el camino a través del cual el sistema refractario evoluciona hacia el estado final durante su aplicación. En consecuencia, los diagramas de equilibrio son una potente herramienta para el diseño de nuevos materiales refractarios, así como para una mejor comprensión de su comportamiento en servicio en condiciones de alta temperatura y agentes corrosivos. En el presente trabajo se pretende mostrar, a través de algunos ejemplos pertinentes, cómo el proceso de fabricación de algunos materiales refractarios tradicionales puede ser explicado y también cómo es posible mejorar y / o diseñar nuevos materiales refractarios mediante el uso de los diagramas de equilibrio de fases apropiados. El presente trabajo recopila y revisa la última conferencia plenaria impartida por el Profesor Salvador De Aza sobre el temaPeer reviewe

Industrial obtaining of ceramic materials from the Bayer proces red mud’s

[ES] Los Lodos Rojos son el residuo insoluble de la extracción de alúmina a partir de la bauxita por el proceso Bayer. En Galicia se producen más de 400.000 toneladas anuales de este residuo industrial, constituido fundamentalmente por una mezcla de óxidos e hidróxidos de hierro, óxidos de titanio, cuarzo, con cantidades menores de, arcillas, y otros minerales. El presente trabajo describe el proceso de aprovechamiento industrial de los Lodos Rojos, para obtener ladrillos densos para acumuladores de calor, áridos para carreteras y otros productos cerámicos. Este tipo de materiales, hasta ahora fabricados de forma experimental en el Instituto de Cerámica de Galicia han dado lugar a la creación de una nueva empresa y a la actual construcción y puesta en funcionamiento, de una planta piloto valorada en 200.000.000 Ptas. ubicada en el norte de la Provincia de Lugo. Dicha planta permitirá la fabricación de 20 Tm/día de material para su estudio y comercialización.[EN] The Red Mud is the insoluble residue of the alumina extraction starting from the bauxite for the process Bayer. In Galicia they take place more than 400.000 annual tons of this industrial residue, constituted fundamentally by a mixture of oxides and iron hydroxides, titanium oxides, quartz, and small quantities of clays and other minerals. The present work describes the process of industrial use of the Red Mud, to obtain dense bricks used in heat accumulators, arid for highways and other ceramic products. This type of materials, up to now manufactured in an experimental way in the Institute of Ceramic of Galicia have given place to the creation of a new company and the current construction and setting in operation, of a pilot plant valued in 200.000.000 Ptas. Located in the north of the Province of Lugo, this plant will allow the production of 20 Tm/day of material for its study and commercialisation.Peer reviewe

Dental cements from polyacrilic acid and wollastonite

[ES] Los cementos de polialcanoatos o iomómeros de vidrio son materiales que han sido utilizados con éxito durante más de 20 años en trabajos de odontología. Un problema que presentan dichos cementos es la liberación de iones Al3+ al medio fisiológico, lo que puede dar lugar a daños irreversibles en los pacientes. Con el propósito de evitar dicha liberación, se han preparado y caracterizado cementos obtenidos a partir de la reacción entre el ácido poliacrílico y la wollastonita (CaSiO3) en una solución acuosa de ácido tartárico. Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto que estos cementos alcanzan resistencias a la compresión similares a las de los cementos de polialcanoato o ionómeros convencionales. Adicionalmente, los cementos resultantes son biocompatibles y bioactivos.[EN] The glass ionomer cements have been used successfully in dentistry for more than 20 years. A problem of these cements is the release of Al3+ ions to the physiological medium, being able to cause irreversible health problems to the patients. With the purpose of avoiding this problem, cements, from the reaction between the polyacrylic acid and wollastonita (CaSiO3) in a water solution of tartaric acid, have been obtained and characterized. The results have shown that these cements reach compression strength values similar to those of the conventional cements of vitreous polyalqueonate. Additionally, the obtained cements are biocompatibles and bioactives.Este trabajo ha sido financiado parcialmente por CICYTMAT - 2003 - 08331 - C02 - 01 - 02.Peer reviewe

Estudios "in vitro" de biomateriales de composición eutéctica en el sistema fosfato tricálcico-wollastonita

4 páginas, 5 figuras.-- Comunicación presentada al XI Congreso Nacional de Materiales celebrado en Zaragoza (Españ) del 23 al 25 de Junio de 2010.En el presente trabajo se ha seleccionado la composición eutéctica del sistema fosfato tricálcico - wollastonita, obteniéndose un vidrio por fusión y colado; y un material vitrocerámico por desvitrificación controlada del vidrio en masa. Ambos materiales se han caracterizado desde el punto de vista físico-químico y microestructural. La bioactividad se ha estudiado “in vitro” en suero fisiológico artificial (SFA) y en cultivos celulares. Los resultados indican que tanto el vidrio, como el vitrocerámico, presentan bioactividad en SFA y biocompatibilidad en cultivos celulares.Peer reviewe

Clínqueres Pórtland Belíticos. Síntesis y Análisis Mineralógico

[EN] The quaternary system CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3 has been taken into account to design five compositions of belite Portland clinkers with belite (Ca2SiO4) contents ranging from 60 to 65 wt%, located in its primary phase field of crystallization. The synthesis of these belite clinkers has been studied by high temperature microscopy, dilatometry, differential thermal analysis and thermogravimetric analysis. As a result, the optimum clinkerization temperature has been established at 1360 ± 5ºC. The quantitative phase analyses of the clinkers were carried out by X-ray powder diffraction with the Rietveld methodology. The mineralogical composition depends on the initial dosages, on the highest temperature achieved and on the time of residence at this temperature. The reaction was completed at 1365ºC during 15 min (free CaO <0.5 wt%), in those conditions the β-belite form is stabilized and the harmful transformation β→γ is avoided.[ES] Teniendo en cuenta el sistema cuaternario CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3, se han diseñado cinco composiciones de clínqueres Pórtland belíticos, con contenidos del 60 y del 65% en peso de belita (Ca2SiO4), situadas en su campo primario de cristalización. La síntesis de estos clínqueres belíticos se ha estudiado “in situ” por microscopía de alta temperatura, dilatometría y análisis térmico diferencial y termogravimétrico. La temperatura óptima de clinquerización, determinada con estas técnicas, ha sido de 1360 ± 5ºC. Los análisis cuantitativos de los clínqueres se llevaron a cabo por difracción de rayos-X con la metodología Rietveld. Los porcentajes de las diferentes fases dependen de las dosificaciones iniciales, de la temperatura alcanzada y del tiempo de residencia a dicha temperatura. Se ha conseguido una reacción total (%CaO libre < 0.5% en peso) tratando a 1365ºC durante 15 min, en cuyas condiciones se estabiliza la forma β de la belita y se evita la transformación perjudicial β→γ.Peer reviewe