Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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EFECTO DE LA CERIA (CeO2) EN LA MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES MECÁNICAS DE UNA ALEACIÓN DE ALUMINIO 2024
Get PDFResumen
Las aleaciones de aluminio de la serie 2XXX se utilizan ampliamente en aplicaciones aeronáuticas debido a la alta resistencia asociada con la baja densidad y buena resistencia mecánica. Los materiales compuestos han surgido como alternativas potenciales que satisfacen los requerimientos actuales, una manera de reforzar el aluminio y sus aleaciones es mediante la dispersión de varios tipos de materiales cerámicos, por ejemplo: SiC, Al2O3, MgO y B4C, donde el tamaño de la partícula juega un papel fundamental en las propiedades mecánicas.
El presente trabajo, estudió el método de procesamiento de las nanopartículas de CeO2 (nanoceria) y su efecto en la microestructura y propiedades mecánicas de la aleación de aluminio 2024 (A2024). El proceso para adicionar la nanoceria consistió en preparar un material compuesto de Al-16.66% en peso de CeO2 (MCAlCeO2), mediante molienda mecánica en un molino de alta energía durante tres horas, el polvo molido se compactó a una presión de 1500 Megapascales (MPa) y sinterizó durante tres horas a 550 °C, posteriormente se agregaron a la aleación A2024 concentraciones en peso de 0.1%, 0.5%, 3% y 5% de MCAlCeO2 mediante el proceso convencional de fundición y moldeo, para finalmente extruir el material a 550 °C. Muestras finales de 10 mm de diámetro fueron obtenidas y utilizadas para la caracterización mecánico-microestructural.
La caracterización microestructural obtenida por MEB-EDS del MCAlCeO2 confirmó la dispersión homogénea de CeO2 en la matriz de aluminio, y para la aleación A2024, se muestra la presencia de fases alargadas e irregulares del tipo: AlCuMgSi, AlCuFeMnSi, AlCuCeMgSi, AlCuFeMgSiMn, AlCuMg, AlCuCeMg, AlCuFeMnMg, AlCuCeFeMgSi, AlCuCeFeMg, AlCuCeFeMgSiMg, AlCuCeMnMg, AlCuCeFeMnMg, AlCuMnMg, AlCeCuMnMgSi, AlCuMnFe, las cuales disminuyen de tamaño después del tratamiento térmico T6 distribuyéndose de forma homogénea en la matriz. Los resultados de la caracterización microestructural por MET de las nanopartículas de CeO2 sugieren una reacción de reducción química de esta fase y la creación de una capa de Al2O3 que cubre el Ce, debido a una interacción con la matriz de aluminio.
La caracterización mecánica muestra que a menor contenido de CeO2 (0.1% en peso) y a 150 minutos de envejecido, la dureza, esfuerzo máximo y esfuerzo de cedencia de la aleación A2024 aumentan
CARACTERIZACION ELECTROQUÍMICA DE SUPERALEACIONES BASE-NÍQUEL.
Get PDFSe evaluó el comportamiento a la corrosión de superaleaciones
base-Níquel (Inconel 690, Inconel 718, Incoloy 800 e Incoloy 825),
comparados con aceros comerciales (AISI 1018 e Inoxidable 304),
en medios ácidos (10% H2SO4, 10%CH3COOH, 3.5% NaCl) y
alcalinos (10% NaOH y 10% NH3) y en H2O, a temperatura
ambiente, mediante la técnica de Ruido Electroquímico, con un
muestreo de 1024 puntos. El análisis estadístico de la Técnica de
Ruido electroquímico, permitió obtener el índice de localización IL,
para determinar el tipo de corrosión. Se determino también la
Resistencia en ruido así como la velocidad de corrosión El
comparativo de las aleaciones base níquel fue con el acero
inoxidable 304 y el acero al carbono donde sus velocidades de
corrosión son mucho mayores que las superaleaciones Las Series de
tiempo de ruido en potencial indican que las superaleaciones tienen
potenciales nobles en su gran mayoría, aunque depende del
electrolito.El medio más agresivo para esta investigación fue el amoniaco y la
sosa caustica, ya que presento potenciales activos desde -300 hasta
-475 mV. Y demandas de corriente desde 10-3 a 10-5 mA/cm2
.
Las superaleaciones base níquel tienen buena respuesta ante la
corrosión a baja temperatura, pero tienden a presentar corrosión
localizada en base al electrolito expuesto.
Puede relacionarse la corrosuion localizada que sufren las
superaleaciones debido a la presipitacion de carburos en los limites
de gran
Ferroelectricidad y ferromagnetismo en estructuras perovskita del grupo ABO3 en nanofibras puras y dopadas con Mn
Get PDFEn el presente trabajo de investigación se desarrolla la síntesis y
caracterización de nanofibras de Niobato de Litio y Titanato de Bario puras y
dopadas con Manganeso, elaboradas mediante la técnica de electrospinning.
Se sintetizaron nanofibras puras y dopadas con concentraciones de 2.5, 5 y
10% mol de Mn, lográndose diferentes tipos de morfologías, diámetros y
longitudes.
La caracterización de las nanofibras obtenidas fue llevada a cabo por las
técnicas de: Análisis Termogravimétrico (TGA por sus siglas en ingles),
Difracción de Rayos X (DRX), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB),
Microscopía Electrónica de Transmisión (modo transmisión MET, modo barrido
SMET) y Espectroscopía Raman.
In the present research developed on the synthesis and characterization of
nanofibers Lithium Niobate and Barium Titanate pures and dopeds with
transition metals, prepared by the technique of electrospinning; Pure nanofibers
were synthesized and doped with different concentrations of and Mn, achieving
different types of morphologies, diameters and lengths.
The characterization of the material obtained was carried out by the analytical
techniques: thermal gravimetric analysis (TGA), X-Ray Diffraction (XRD),
Scanning Electron Microscopy (SEM) Transmission Electron Microscopy
(transmission mode TEM, scanning mode STEM) and Raman Spectroscopy
Cuantificación de Metales Pesados en suelo "Conjunto habitacional aledaño a planta Avalos, Chihuahua"
No full textEl suelo es la base sobre la cual se desarrolla la vida de la sociedad. Su contaminación representa un daño directo al desarrollo humano. De ahí la importancia de su estudio y cuidado.
En México existe actualmente una gran cantidad de sitios contaminados con diferentes tipos de compuestos, debido mayormente a las actividades de la industria minera y petroquímica. El área de estudio del presente trabajo corresponde a una zona aledaña a la que fue la planta procesadora de Plomo más grande del mundo, que funcionó por 85 años y que desde su cierre en 1993 es un depósito de millones de metros cúbicos de tres diferentes tipos de residuos peligrosos dispuestos a la intemperie.
Esta mala disposición propicia que los contaminantes sean transportados a causa del viento, y finalmente sean depositados en el suelo. Lo cual deriva en la transformación del mismo en una fuente de exposición a largo plazo. Para establecer los correctos procedimientos y metas de remediación de estas zonas contaminadas es necesario contar con estudios que definan su composición química, por su relación con los niveles de toxicidad, y el uso de suelo, por su relación con la salud y desarrollo social. Requiriendo así de una participación multidisciplinaria
Análisis del acoplamiento mecánico en un compósito bifásico multiferroico
Get PDFEn los últimos años el desarrollo de la industria micro-electrónica ha dado la pauta en la tendencia de la producción de materiales ultra finos y ultra puros que garanticen un incremento en la eficiencia funcional de sus partes con el menor volumen posible. Las aplicaciones involucradas como memorias, sensores, transductores, actuadores, etc. están basadas en su totalidad en materiales multiferroicos. En estos compuestos multiferroicos, es posible modular las propiedades eléctricas por aplicación de campos magnéticos y viceversa, ya que sus propiedades están acopladas. Entre los problemas que limitan su aplicación se encuentra la dificultad de acoplamiento mecánico entre las fases, debido al contacto aleatorio entre los granos de cada fase y la presencia de poros. En el presente trabajo, se estudió el acoplamiento mecánico en la interface de un compósito multiferroico laminado, constituido con titanato zirconato de plomo (Pb (Zn0.53Ti0.47) O3) y ferrita de cobalto (CoFe2O4) optimizando las condiciones de consolidación mediante Spark Plasma Sintering
Modelado Molecular de la funcionalización de nanodiamantes con Tamoxifeno dirigido a receptores del cáncer mamario.
Get PDFDe acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, el cáncer de mama ocupa las mayores incidencias de las neoplasias malignas en las mujeres que representan el 11.34% de todos los casos de cáncer y tiene un incremento global del 1.5% anual. Además la incidencia de esta enfermedad está relacionada, con la presencia de ciertos factores de riesgo que pueden favorecer su desarrollo a través de modificaciones hormonales, alterando la cinética celular de la glándula mamaria (Weidner, et al., 1997; González, 1992 y Capote, 1993). Un tipo de receptor que se encuentra en las células mamarias son los receptores hormonales (receptores de estrógeno (RE) y receptores de progesterona (RP) los cuales funcionan como un interruptor que activa o desactiva una función particular en la célula mamariaUno de los tratamientos utilizados para los receptores hormonales, es el Tamoxifeno (TAM) conocido como un modulador selectivo del receptor estrógeno (SERMs) usado para el tratamiento de receptores que expresan el cáncer de mama (Gao L, et al., 2011). Sin embargo, aun cuando el TAM da buenos resultados, también tiene efectos secundarios debido a que en toda célula, dañada o no, cuenta en su superficie con ciertas proteínas que contienen tripéptidos como son el Arginina-Glicina-Ácido aspártico (RGD) y Asparagina-Glicina-Arginina (NGR) cuyas funciones son el reconocimiento y sitio de unión de varios receptores de adhesión celular por lo que es relevante darle propiedades de selectividad al fármaco. Esto se pretende llevar a cabo utilizando técnicas de modelado molecular y química computacional que permiten obtener un complejo nanoacarreador-fármaco, particularmente moléculas de carbono de dimensiones nanométricas, en este caso, nanodiamantes (ND).En este trabajo se presenta el modelado molecular y la caracterización computacional de la funcionalización del nanodiamante con TAM y el acoplamiento molecular (Docking) del TAM y sus metabolitos con la macromolécula (RE y RP). La obtención del dominio de unión de los receptores
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hormonales y el análisis de flujo de electrones (N) de los aminoácidos que conforman el sitio activo de los receptores hormonales con el fármaco y sus metabolitos. Los resultados han sido obtenidos aplicando la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) con la química modelo M06/6-31G (d) y el modelo continuo de solvatación CPCM usando como solvente agua. Los resultados obtenidos son la localización del farmacóforo del TAM y la caracterización de los tripéptidos permitieron comprender la causa de los efectos secundarios producidos por este medicamento. Se diseñó una propuesta de funcionalización para la elaboración del complejo ND-TAM utilizando ácido láctico como molécula puente. El uso de la técnica de acoplamiento molecular permitió encontrar que el TAM es más efectivo en los receptores de estrógeno que en los receptores de progesterona. Los resultados obtenidos en esta investigación han servido como base para el protocolo experimental de proyectos in-vitro que a la fecha se llevan a cabo por otro grupo de investigación de nuestra institución
DESARROLLO Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIAL COMPUESTO MATRIZ POLIMÉRICA REFORZADO CON FIBRA NATURAL DE YUTE EN SUSTITUCIÓN DE LA FIBRA DE VIDRIO PARA LA FABRICACIÓN DE PALAS Y ALABES DE AEROGENERADORES
Get PDFEl presente trabajo centra su atención en el estudio de los materiales compuestos,
específicamente de matriz polimérica reforzados con fibras naturales y fibras de
vidrio. Se hace énfasis principalmente en sus propiedades físico - mecánicas, y de
refuerzo para su posible sustitución parcial por fibras de yute. En este sentido se
desarrolla y caracteriza un material plástico matriz poliéster reforzado con fibras de
yute en sustitución parcial de las fibras de vidrio que garantiza las requeridas
propiedades físico mecánicas de estos tipos de materiales
Se estudia además las características constructivas de las turbinas de viento,
teniendo en cuenta los principales materiales que se utilizan en la fabricación de las
palas de los aerogeneradores y las propiedades que estos deben tener para
funcionar correctamente, así como la posibilidad de utilizar estas tecnologías de
producción de energía limpia en el país. Finalmente se obtiene la caracterización de
materiales compuestos matriz polimérica mediante la aplicación del método de
diseño de experimentos de mezclas lo cual permitió estudiar, y caracterizar el
comportamiento de las propiedades físico mecánicas del material desarrollado
Ecodiseño de un sistema de remoción de sulfuro de hidrógeno en un biodigestor pecuario
Get PDFEl uso del biogás como fuente de energía renovable ha cobrado auge en las últimas décadas,
por beneficio en el sector energético y ambiental. El biogás está compuesto principalmente
por metano, el cual tiene un potencial de calentamiento global 21 veces mayor que el dióxido
de carbono, este último se genera durante la combustión. El principal problema para el
aprovechamiento del biogás es su contenido de sulfuro de hidrógeno: es un gas altamente
corrosivo y toxico.
Se han desarrollado diversas tecnologías para la remoción de sulfuro de hidrógeno, entre ellas
se encuentran las basadas en adsorción sobre óxidos metálicos. Uno de los retos para la
remoción de sulfuro de hidrógeno a partir de óxidos metálicos es la capacidad de adsorción,
la cual está estrechamente relacionada con el área superficial. Dado que los óxidos metálicos
nanoparticulados exhiben un área superficial relativamente alta representan un área de
oportunidad en el desarrollo de procesos de remoción de sulfuro de hidrógeno. La adsorción
en metales es una opción para la remoción de sulfuro de hidrógeno a pequeña escala, porque
es una operación unitaria de operación sencilla.Se planteó el uso de nanopartículas de ferritas (Fe3O4) y de ferritas de manganeso
(Fe2.5Mn0.5O4) para la remoción de sulfuro de hidrógeno, se diseñó un sistema experimental
para estudiar su comportamiento durante la remoción de sulfuro de hidrógeno en lecho fijo,
y basado en parámetro experimentales se modeló y proyectó el fenómeno a un prototipo
(probado in situ), finalmente se determinaron algunos factores de eficiencia para estimar los
impactos ambientales que tenga el uso de las nanopartículas como medio de adsorción a
escala de pequeña industria.
Barrientos et al [1], en su trabajo de tesis doctoral sintetizo ferritas y ferritas de manganeso
de alta área superficial. En este trabajo se busca una aplicación de dichas nanopartículas en
la remoción de sulfuro de hidrógeno. Se presenta un Ecodiseño de la implementación de un
sistema de remoción de sulfuro de hidrógeno basado en adsorción con ferritas nanopartículas.
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Para abordar el objetivo, el trabajo se organizó en tres etapas la síntesis y caracterización de
los materiales, el Ecodiseño y optimización con modelado computacional, y finalmente la
evaluación de impacto ambiental. La evaluación del impacto se limita al cálculo de los
indicadores de PMI (Process Mass Intensify) y E-Factor (Factor de eficiencia)
Estudio de estabilidad térmica y química de catalizadores de sulfuro de rutenio y sulfuro de rutenio promovido con titanio
Get PDFEl crecimiento acelerado del consumo de energía a partir de combustibles fósiles, ha llevado a consecuencias ambientales en la contaminación del aire. Por esta razón, se han tomado medidas reguladoras ambientales muy estrictas relacionadas con el contenido de azufre de los combustibles. Los catalizadores clásicos basados en MoS2 cumplen con los estándares de la industria, en la hidrodesulfuración (HDS) de crudos fraccionados. Sin embargo, a medida que el petróleo crudo se extrae de regiones más profundas, el contenido de heteroátomos como S, V y Ni aumenta, por lo que el proceso HDS debe ser más severo para cumplir con los estándares. A medida que aumenta la temperatura y la presión del proceso, se deposita más coque y metales sobre los catalizadores, aumentando la desactivación. Aunque el catalizador basado en Ru es más caro que los basados en Mo, los primeros han mostrado una mayor actividad en la remoción de átomos de azufre de moléculas orgánicas difíciles de hidrodesulfurar. Sin embargo, durante los ensayos experimentales de HDS, los catalizadores de Ru soportados presentan varios problemas tales como la segregación de partículas y la reducción de metales, que desactivan los catalizadores. Una solución a este problema es la adición de TiO2 que promueve la dispersión de la fase activa y la eliminación de compuestos orgánicos con azufre. Luego, es necesario investigar las variaciones en los procesos de desactivación en condiciones reales, que puedan proporcionar información útil para la industria y las investigaciones. Por lo tanto, en este trabajo se estudió el efecto de la carga de Ti sobre el proceso de estabilización y desactivación de catalizadores de Ru soportados sobre sílice mesoporoso. En este sentido, los catalizadores se evaluaron con dos pruebas en condiciones drásticas: se evaluó su estabilidad hidrotermica a altas temperaturas y por otro lado se evaluó el rendimiento HDS de los catalizadores en presencia de tres moléculas modelo y un alto contenido de vanadio. Estos resultados se compararon con los obtenidos a partir de catalizador comercial
Modelación del transporte de nanopartículas de óxido de cobre a través de una matriz sólida
Get PDFLas nanopartículas de óxido de cobre (NPs) tienen diversas aplicaciones, entre ellas se destaca su uso en sensores de gas,
superconductores y catalizadores. A pesar de la creciente demanda de estas nanopartículas, existe poco conocimiento acerca de su
disposición final en los suelos, lo cual se vuelve relevante para determinar el impacto ambiental que tienen en éstos.
En esta investigación se simuló la movilidad de las nanopartículas de óxido de cobre en una columna de arena y en una columna de
una mezcla de diferentes suelos (arena, arcilla y marga) mediante el programa HYDRUS 2D/3D, observando así la diferencia de
porosidad y de conductividad hidráulica