núm. 10 (2017)

De acuerdo con los estudios sobre el consumo energético mundial, la presente demanda energética en el mundo será el doble hacia el año 2050 y donde aproximadamente para el año 2017, se calcula un valor de 16 TW. En los tiempos que corren casi el 80% de la energía viene de combustibles fósiles, de los cuales el petróleo representa el 35%, pero sus reservas se van agotando, las nuevas fuentes no son fácilmente accesibles y su extracción es costosa; además, la quema de esos combustibles es un serio problema ambiental. Es decir que a la larga, la situación será insostenible. Para enfrentar esto se tienen diferentes posibilidades como la fusión y la fisión nucleares, la energía solar, la del viento, la del hidrógeno, etc., todo lo cual requiere todavía décadas de investigación y desarrollo, con el fin de lograr una combinación de tecnologías que puedan lograr un verdadero impacto. Entre ellas, está la termoelectricidad, que puede contribuir de manera significativa a la solución de este gran problema.

Con el fin de hacer aportes a los problemas generados por el agotamiento de los recursos naturales no renovables y al manejo y disposición final de los desechos producidos, se realizó este estudio; en el cual se evaluó la posibilidad de tratar unos residuos cerámicos de electro porcelana (RCE), los cuales contienen cantidades significativas de alúmina; para este caso en específico 26.36% p/p, dispuesto en una materia prima que contiene dos estructuras diferentes, amorfa y cristalina. En la parte experimental, se investigó el efecto de los parámetros tales como la concentración de ácido (cantidad de agua), la cantidad de ácido y la concentración de sólidos, como factores que promueven la lixiviación de los RCE. De los resultados experimentales, se observó que al lixiviar a una concentración al 20% V/V de ácido sulfúrico a 90°C, durante 3 h y con velocidad de agitación de 250 rpm se encuentra la máxima de extracción de alúmina 23.57 % p/p. El producto obtenido, después de calcinar durante 6 h a 1100°C la muestra final extraída de los RCE, fue una α-alúmina del 97.9% de pureza.

La Soda ASH (Na2CO3) es uno de los componentes más importantes para producir vidrio ya que este material es capaz de romper la red de SiO2 y por lo tanto determina importantes propiedades, sin embargo, dicha materia prima también es muy costosa y existe un paradigma al interior de la industria del vidrio concerniente a posibles problemas que se pueden presentar cuando hay disminuciones de Na2O. En este orden de ideas, una disminución progresiva y metodológica de Soda ASH fue desarrollada sobre vidrios fabricados acorde a un diseño de experimentos (DOE), pretendiendo medir y analizar diferentes propiedades mecánicas, físicas y químicas acorde con normas ASTM y procedimientos industriales, obteniendo como resultado cambios estadísticamente no significativos en las propiedades medidas cuando hay disminuciones de hasta el 2.64% en peso de Na2O, lo cual permite pensar en estas disminuciones como una opción para los problemas de la industria del vidrio relacionados con este mineral.

Se muestra la influencia generada por tratamientos térmicos en atmósfera de aire sobre las propiedades de recubrimientos de hidroxiapatita, depositados mediante proyección térmica por llama oxiacetilénica sobre sustratos metálicos de Ti6Al4V. Se realizaron tratamientos térmicos en atmósfera de aire a 600°C por 1 hora y a 800°C por 1 y 3 horas. Se evaluó microestructura, fases cristalinas presentes, microdureza de sustratos y recubrimientos, adherencia de recubrimientos y estabilidad de recubrimiento con mejores propiedades en fluidos fisiológicos simulados. Los recubrimientos muestran morfologías con formas típicas de recubrimientos realizados por proyección térmica con llama oxiacetilénica. Los espectros de Difracción de Rayos X (DRX) mostraron presencia de fases cristalinas correspondiente a hidroxiapatita, así como la presencia de oxiapatita; fase secundaria ausente después de los tratamientos térmicos realizados, aumentando la cristalinidad de la hidroxiapatita. Después del tratamiento térmico se presentó una leve disminución de dureza de los sustratos. El tratamiento que mejor balance de propiedades presentó fue el realizado a 800°C por 3 horas, arrojando valores de adherencia 13,37 ± 0,21 MPa. Los ensayos in vitro realizados mostraron la disolución de fases secundarias presentes en los recubrimientos a partir de la precipitación de cristales de calcio sobre la superficie de la capa cerámica. Los precipitados se observaron con mejor detalle con las imágenes tomadas con microscopia electrónica de barrido y éstos aumentaban a medida que incrementaban los días de inmersión en el fluido fisiológico simulado.

Aleaciones de aluminio silicio (Al-Si) fundidas con contenido de otros aleantes como Cu y Mg se vuelven susceptibles al tratamiento térmico de solubilización y envejecimiento con el cual pueden mejorar las propiedades mecánicas y se amplía su gama de aplicaciones. Se presentan los resultados del efecto del tratamiento térmico de solubilización y envejecimiento de una aleación de aluminio-silicio (Al-Si), sobre la microestructura. Para la obtención de las muestras se utilizó un horno eléctrico de crisol para la fundición. El vaciado se hizo en moldes de arena en verde para obtener bloques en Y. En la parte inferior de los moldes se insertó un enfriador para direccionar la solidificación y para generar una variación en el tamaño de grano. Se analizaron muestras tanto de la zona cercana como alejada del enfriador, las cuales poseían tamaños de grano diferentes. Las muestras se solubilizaron a 510°C por un tiempo de 8 horas y posteriormente se envejecieron artificialmente a 160°C por 4, 8, 12 y 16 horas. Se realizó una caracterización microestructural utilizando microscopía óptica (OM) y microscopia electrónica de barrido (MEB) además de la medición de dureza Vickers. Los resultados permitieron determinar el efecto de las condiciones de solubilización y envejecimiento, sobre la microestructura final obtenida y la dureza de la aleación.