Estudio de la coagulación de suspensiones acuosas de sílice

El objetivo de este proyecto es obtener una suspensión estable y homogénea a partir de polvos de Sílice (SiO2) en un medio acuoso y posteriormente desestabilizarla. Se van analizar dos medios dispersantes siendo uno el agua y el otro el silicasol. Para la optimización del dispersante se ha seleccionado como figura de mérito la curva del potencial zeta con respecto al pH. Aquella suspensión que se encuentre en un pH correspondiente a un potencial fuera del intervalo de potencial zeta 30 a -31 mV se considerara estable. A partir de este momento, se procederá a desestabilizar la suspensión mediante la adicción de una serie de sustancias siendo estas amoniaco, cloruro de amonio y formamida llevándose a cabo en un medio básico o acido. Para complementar estos estudios se realizaran, además, análisis microestructural de muestras sólidas, esto se realiza con un microscopio electrónico de barrido (SEM)

Estudio de suspensiones de zirconato de bario en medio acuoso

Obtención de una suspensión estable de Zirconato de Bario para conseguir procesar una lámina tampón que se colocará entre el sustrato porcelánico y el superconductor de la familia de Y-Ba-Cu-O. Para ello se realizan diferentes ensayos de molienda; de potencial zeta modificando el valor de pH, en función de la concentración y el tiempo de agitación, en función de la cantidad de dispersante añadida y según el tamaño de partícula; estudios de sedimentación y reología en función del contenido de dispersante y de suspensiones concentradas

Optimización de suspensiones coloidales de Bi2X2Co2O8 (X = Sr, Ba o Ca) para la obtención de láminas gruesas termoeléctricas

Las cerámicas de óxidos de cobaltos son potenciales candidatas como termoeléctricos. Muchos son los esfuerzosrealizados para mejorar sus propiedades estructurales y termoeléctricas. Este trabajo se encamina en estadirección y se propone fabricar láminas gruesas, por el método de ruta coloidal en medio orgánico, de tresmateriales de la familia de los óxidos de cobaltos con composiciones diferentes, pero con características de suspolvos muy similares. La idea es obtener suspensiones coloidales concentradas, previamente optimizadas segúnel medio dispersante y el surfactante, que nos permita fabricar láminas con excelentes propiedadestermoeléctricas.<br /

Estabilidad de suspensiones de zirconato de bario en diferentes medios

Este trabajo consiste en encontrar suspesiones de zirconato de bario en diferentes medios, para poder saber en que medios son mas estables y poder conocer el contenido óptimo de dispersante para que se comporten como pseudoplásticos y posteriormente poder realizar un colaje en cinta

Trade-off modeling of superconducting levitation machines: theory and experiment

Based on the critical state model for the superconducting components, we develop a set of theoretical tools that allow to extract relevant engineering parameters of a superconducting levitation machine. We provide a number of analytical and numerical expressions for the evaluation of the electromagnetic quantities, energies and forces in 2D problems. This assumption includes: (i) rotational symmetric systems as those in bearings and motors, and also the case of (ii) translational symmetry as in long transportation lines. The theory, that trades off simplicity and predictive power builds on the vector potential/current density formulation of the Maxwell equations (A, J) and is validated by comparison against experimental tension-compression data in our universal test machine. As shown, very simple computer coding is required to implement the method.Funding of this research by Spanish MINECO and the European FEDER Program (Projects MAT2011-22719 and ENE2011-29741) and by Gobierno de Aragon (Research group T12) is gratefully acknowledged.Peer Reviewe

Procesado de materiales compuestos cerámicos de matriz de sílice y fibras cerámicas

El presente Proyecto Fin de Carrera tiene por objeto central el proceso de fabricación de materiales compuestos cerámicos de sílice reforzados con fibras de tipo cerámico. El método seleccionado para la fabricación de estos composites consiste en la impregnación de las fibras cerámicas con una suspensión. Posteriormente, la consolidación del material tiene lugar bajo presión a temperatura controlada. Durante la compactación se produce la transición de la suspensión fluida, sol, a un estado de gel. Finalmente, si es necesario se aplican tratamientos térmicos de sinterización. La primera parte de este proyecto presenta los estudios realizados para la obtención de una suspensión estable y homogénea a partir del polvo de sílice suministrado. Para ello es necesario acondicionar el polvo de partida mediante un proceso de molienda hasta conseguir una distribución de tamaño de partícula adecuada. La estabilización de las partículas cerámicas se consigue mediante la adición de un defloculante y ajustando el pH hasta la región de máxima estabilidad. El análisis de la estabilidad de las suspensiones se ha realizado mediante medidas de potencial zeta y reología. Una vez determinadas las condiciones de estabilidad de las suspensiones, en la segunda parte del proyecto, se exponen los trabajos realizados para la fabricación de materiales compuestos y los procedimientos seguidos para optimizar la materia prima sin perjuicio de las propiedades mecánicas del composite. Para ello, se han seleccionado fibras comerciales de silicatos de alcalinotérreos suministradas por la empresa Unifrax. Se ha analizado la influencia que ejerce la densidad de las fibras, el número de capas de fibras superpuestas para su laminado y la realización de tratamientos térmicos en la densidad y resistencia a flexión de las muestras finales procesadas. Los resultados obtenidos indican que el proceso más adecuado consiste en la preparación de una suspensión del 41% vol. de SiO2 en silicasol molido durante 1 hora a 500 rpm en un molino planetario de bolas, con la adición de 1.5% de Duramax D3005 y a pH 9.2. La mayor resistencia a flexión se ha conseguido para 2 capas de fibras de tipo Insulfrax de densidad 96 kg/cm3 tras un tratamiento térmico a 900 ºC durante 6 horas

Optimización de las condiciones del procesado de materiales compuestos reforzados con fibras de sílice

El objetivo del presente Proyecto Fin de Carrera es analizar la influencia del contenido en sólido, del número de capas de fibras y la realización de un proceso de infiltración con sílicasol sobre las propiedades de los materiales compuestos cerámicos de sílice reforzado con fibras. Los materiales se han caracterizado en cuanto a su densidad, resistencia a la flexión, fracción en volumen de sílice, fibras y la porosidad

Control con microcontrolador de un prototipo de volante de inercia levitado por superconductores

Este proyecto, es la continuación de otros proyecto fin de carrera anteriores que han añadido elementos al proyecto final de carrera desarrollado por D. Pedro J. Lambea "Prototipo de volante de inercia levitado mediante superconductores”, el proyecto en el que nos encontramos ahora trata de su control mediante un microcontrolador. El objetivo final de este prototipo es convertirlo en un sistema de almacenamiento y recuperación de energía. Actualmente solo está en funcionamiento la parte de almacenamiento, se tiene la intención que próximos proyectos logren recuperar la energía cinética del rotor convirtiéndola en eléctrica. Lo que se ha conseguido con la realización de este proyecto es que el prototipo aumente de velocidad hasta su velocidad máxima de forma automática, a la cual se desconecta de la red. Entonces el volante sigue girando por su propia inercia, por el rozamiento con el aire y con los cristales de hielo. El rotor se frena hasta alcanzar la velocidad mínima a la cual se conecta a red para que alcance de nuevo la velocidad máxima, y lo mantenemos dentro de este rango de velocidad. Cuando este realizada la parte de recuperación, al conectar una carga el prototipo cederá la energía cinética acumulada para generar energía eléctrica lo cual hará que se frene. Al alcanzar la velocidad mínima volvería a conectarse a la red para volver a cargarse. Se ha empleado un microcontrolador para que se encargue de las funciones que son necesarias para controlar el prototipo. Además se ha diseñado y construido un sistema de anclaje del rotor cuando los superconductores no estén en activos, este estado ocurre cuando no se usa el prototipo, y cuando están activos lo sustenta a la distancia optima para que el rotor pueda levitar y que evita que el estator al ser alimentado lo atraiga. Es el microcontrolador el cual controla este sistema para su funcionamiento de forma automática A lo largo de esta memoria se exponen los diseños electrónicos y mecánicos realizados y la programación del microcontrolado

Implementación de una metodología para la determinación de propiedades reológicas

El objetivo de este proyecto es diseñar una metodología que permita el uso riguroso del reómetro, Haake RheoStress 1 del Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos y desarrollar una metodología que permita el análisis de muestras a través de las diferentes posibilidades que ofrece. Entre estas posibilidades se encuentran los ensayos rotacionales y oscilatorios que permiten un análisis profundo y detallado de las propiedades elásticas y viscosas. Para la parte experimental se han utilizado productos cosméticos y de higiene como gel fijador para el cabello, crema corporal y jabón así como productos alimenticios como la miel a modo de ejemplos referentes para mostrar las características que se deben medir y cómo interpretar los resultados de los ensayos que se pueden llevar a cabo con el reómetro. Estos estudios proporcionan información interesante para obtener una mayor eficacia del producto posibilitando determinar las propiedades de fluidez. La selección de los diferentes ensayos debe basarse en las situaciones de flujo que encuentra el producto en particular. En definitiva, se trata de la implementación de una metodología que permita el uso eficaz y completo del reómetro y así conocer el comportamiento de los fluidos

Influencia de la concentración de nanopartículas de sílice en la estabilidad y desestabilidad de suspensiones de sílice micrométrica

En este proyecto se ha estudiado la influencia del contenido de nanopartículas de sílice en la estabilización y desestabilización de suspensiones de sílice micrométrica