Maestría en Ingeniería - Énfasis en Ingeniería de Materiales
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Publicación Acceso abierto Resistencia química de un concreto binario activado alcalinamente basado en puzolana natural de origen volcánico(Universidad del Valle, 2018) Aragón Velez, Patricia; MEJIA DE GUTIERREZ, RUBYEste estudio hace parte de un proyecto de investigación del grupo Materiales Compuestos, en el cual se ha desarrollado un concreto binario a partir de la activación alcalina de una puzolana natural volcánica (PN) y escoria de alto horno (ES). Específicamente este trabajo de investigación tiene por objeto evaluar la resistencia al ataque químico, en presencia de sulfatos y de diferentes tipos de ácidos orgánicos e inorgánicos. Para ello, concretos activados alcalinamente basados en PN y ES en proporciones 70/30 fueron producidos y expuestos a soluciones de sulfato de sodio y de magnesio, así como a ácidos sulfúrico, acético y clorhídrico. Además de las propiedades físico-mecánicas evaluadas se realizó un seguimiento microestructural del material utilizando las técnicas DRX y SEM-EDS a las diferentes edades de exposición en los medios. Su comportamiento fue comparado con el de un concreto convencional considerado de referencia (100% OPC) sujeto a las mismas condiciones de exposiciónPublicación Acceso abierto Evaluación de la aplicación del proceso de soldadura por fricción agitación de la aleación 5052-h34 en la industria naval(Universidad del Valle, 2019) González Mosquera, Patricia; Franco Arenas, Fernando; Quintana Cuellar, Karen JohannaEn esta investigación se analizó el proceso de soldadura por fricción agitación (SFA) para la unión de placas de aluminio de la aleación 5052-H34 trabajada a 600, 900 y 1200 rpm con velocidades de avance de 100, 200 y 300 mm/min de acuerdo al trabajo reportado por (Quintana, 2016); para hacer una caracterización de su microestructura, valores de macrodureza, tipo de fractura, comportamiento mecánico, resistencia a la corrosión con la ayuda de curvas de potencial se determinó el comportamiento a corrosión mediante corrientes Tafel y EIS; así como al interacción de la relación VR/VA y, de esta manera evaluar su aplicación en ambientes marinos dadas las características de la misma.Publicación Acceso abierto Concreto a partir de residuos de demolición activados alcalinamente reforzados con caucho para aplicaciones en pavimentos rígidos(Universidad del Valle, 2018) Ruiz Lopez, Nasly Viviana; Mejia de Gutierrez, RubyEl desarrollo de este trabajo investigativo se orientó a la obtención de un concreto activado alcalinamente a partir de residuos de construcción y demolición (CDW) con inclusión de caucho, con propiedades mecánicas y físicas aptas para aplicaciones en carreteras y pavimentos. La síntesis del material se realizó desde el diseño de mezclas con la dosificación de los residuos en la pasta para definir la cantidad de cementante por m3 de concreto que generara la mayor resistencia mecánica posible. En el proceso se produjeron morteros con arena natural (AN) y con arena reciclada (AR) con el fin de evaluar la influencia del tipo de agregado fino utilizado, encontrando que el uso de AR resultante de procesos de molienda de CDW genera mayor adherencia del agregado en la matriz otorgando diferentes patrones de anclaje que mejoran las propiedades del concreto final. Como resultado se lograron resistencias a compresión a 90 días de 47,18 MPa y un asentamiento de 87,.5 mm para el concreto producido con un cementante de proporción de 60, 20 y 20% en peso para residuos de concreto, ladrillo y cerámica respectivamente, adición de 10% en peso de OPC, relación Si/Al de 6,8, relación L/S de 0,40, 500 Kg de cementante/m3, AR como agregado fino, grava natural con TMN de 1¿. La inclusión de caucho se realizó como reemplazo del 0, 5, 10 y 15% en peso de agregado fino, se evaluó el efecto de la morfología del caucho, particulado y tipo fibra, en las propiedades de la mezcla de concreto de proporciones óptimas obtenido previamente. Los resultados muestran una disminución de la resistencia a compresión y a flexión proporcional al incremento del contenido de caucho, se evidencia el decrecimiento de hasta un 42,.30 y 48,.91% a una edad de 90 días para los dos tipos de caucho; de acuerdo a los resultados se selecciona el 5% de la sustitución como el valor ideal para la mínima perdida de propiedades mecánicas y conservación de propiedades de asentamiento, densidad, absorción, porosidad y permeabilidad para su adaptación en la producción de pavimentos. Mediante MEB se pudo atribuir los resultados a la generación de cavidades en la interfase matrizcaucho que producen una baja adhesión de las partículas en el cementante, limitando la transferencia de carga y conformando cavidades interconectadas que permean fácilmente el agua. Los resultados hallados en este trabajo de maestría demuestran el campo potencial de aplicación de concretos producidos a partir de desechos del sector de la construcción en la obtención de concretos para pavimentos rígidos, ya que las propiedades mecánicas inherentes de concretos activados alcalinamente y la mejora de propiedades físicas con la inclusión de caucho en cualquiera de sus morfologías, en especial la tipo fibra, permite equiparar este concreto con los producidos comercialmente, cumpliendo todas las especificaciones técnicas establecidas en el capítulo 5 de INVIAS 2012Publicación Acceso abierto Estudio del comportamiento frente a la corrosión a altas temperaturas de multicapas nanoestructuradas de 8YSZ/α-Al2O3 depositadas sobre acero por sputtering [recurso electrónico](2019-09-30) Sánchez Quintero, Oscar Mauricio; Zambrano Romero, Gustavo Adolfo; Caicedo Angulo, Julio CésarEl objetivo es estudiar el comportamiento a la corrosión en caliente y los cambios morfológicos del sistema multicapa [YSZ/¿-Al2O3]n, con diferente número de bicapas (n=1, 10, 30, 50 y 70), manteniendo constante el espesor (1.8 ¿m), depositados sobre sustratos de acero inoxidable AISI 304 y silicio, mediante un sistema multi-blanco de pulverización catódica por magnetrón r.f. (13.56 MHz) a una temperatura de 250 °C, a partir de blancos estequiométricos de 8YSZ y ¿-Al2O3. Los recubrimientos se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM) en sección transversal que corrobora que los recubrimientos depositados presentan una superficie homogénea y que la formación de la bicapa de [8YSZ/¿-Al2O3]n se reproduce correctamente. La composición química para n=1 se obtuvo a través de espectroscopia de energía de dispersión de rayos-X (EDS), donde se evidencia similitudes con la composición química apropiada para recubrimientos de barrera térmica. La caracterización estructural por difracción de rayos-X (XRD), mostró la coexistencia de ¿- Al2O3, con su estructura romboédrica en su orientación preferencial (104), y la fase tetragonal de 8YSZ con la orientación t(101). Para la evaluación de la corrosión a altas temperaturas se realizó en ensayo con sales fundidas de una composición de 43% mol V2O5 ¿ 57 % mol Na2SO4, a tres temperaturas 600, 650 y 700 °C, con el objeto de analizar por espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas potenciodinámicas, donde muestra que con el incremento del número de bicapas, la velocidad de corrosión presenta una disminución.Publicación Acceso abierto Estudio de propiedades eléctricas y magnéticas de La2/3Sr1/3MnO3 para desarrollo de sensores magnéticos.(2018-06-26) Arango Gutiérrez, Isabel Cristina; Gómez de Prieto, María ElenaLa espintrónica ha abierto un abanico de expectativas para posibles aplicaciones y fabricación de dispositivos basados en los efectos asociados al espín del electrón. Uno de los compuestos más ampliamente estudiados desde esta perspectiva son los óxidos altamente correlacionados como el caso de las manganitas de valencia mixta. El compuesto La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) posee una temperatura de Curie sobre la temperatura ambiente haciéndolo él más deseable de la familia de las perovskitas. Además, sus propiedades de transporte son deseables para aplicaciones prácticas en dispositivos como sensores magnéticos. Sin embargo, es bien conocido que al reducir las dimensiones de escala de estos materiales se reduce a su vez sus propiedades ferromagnéticas y son debilitadas. En esta investigación, obtuvimos películas delgadas de La2/3Sr1/3MnO3 sobre sustratos de SrTiO3 por la técnica de sputtering asistida por DC en altas presiones de oxígeno a una temperatura de sustrato de 830°C. Posteriormente, se realizó un análisis por difracción de rayos x (XRD) revelando solo picos (00l) del LSMO, indicando así un crecimiento texturado de esta película. Las muestras posteriormente fueron morfológicamente caracterizadas por microscopia de fuerza atómica (AFM) obteniendo una rugosidad RMS de 1,90±0,05nm, es decir cerca de 5 parámetros de red. Adicionalmente, se estructuraron las muestras para obtener dispositivos en forma de hilo por la técnica de litografía óptica; los dispositivos constan de canales bien definidos para aplicar corriente y voltaje y realizar medidas de resistencia en forma de cuatro puntas. Se grafica la resistividad en función de la temperatura para los dispositivos obteniendo comportamientos típicos de estas manganitas en forma bloque con transición metal aislante ~350K. Estudiamos las propiedades eléctricas y de magnetotransporte en la película de LSMO(25nm)/STO y los dispositivos en forma de hilo de este mismo material respecto a su dependencia con el tamaño (ancho y largo) para potencial aplicaciones como sensores magnéticos.