Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales

Síntesis electroquímica y propiedades de Polimetoxibencenos

Los compuestos metoxi-bencénicos son electrooxidados en acetonitrilo/tetrafluoroborato de tetra n-butilamonio, con altos rendimientos orgánicos y en corriente. Si el medio contiene agua, el producto principal de reacción es la alcoxifenil acetamida, formada por ataque nucleofílico del acetonitrilo al anillo aromático y la posterior hidrólisis. En un medio anhidro, el producto principal de reacción es el polímero, formado mediante un mecanismo catiónico, tipo electroquímico- químico-electroquímico (EQE). Los polímeros forman, generalmente, una bicapa sobre la superficie del electrodo, la cual es estable, insoluble y conductora. Su coloración varía entre compuestos, presentan propiedades electrocrómicas y algunos son sensibles a cambios en la temperatura, presión, irradiación y frecuencia de sonido. Pueden modificar electrodos y ser modificados con partículas metálicas. Algunos electrodos modificados han sido evaluados en procesos de reducción de dióxido de carbono y de inhibición del desprendimiento de oxígeno. La preparación de estos polímeros, en distintos medios electrolíticos, modifica su morfología y propiedades.

Methoxybenzenes are electrochemically oxidized at an electrode surface, in acetonitrile/tetrabutylammonium tetrafluoroborate, with high organic and current yields. In the presence of water, the main reaction product is the alkoxy phenylacetamide, due to a nucleophylic attack of acetonitrile to the aromatic ring, followed by hydrolysis. In anhydrous medium, the main reaction product is a polymer, which is formed following an ECE type of mechanism. This polymer forms a bilayer structure on the electrode surface and is insoluble, stable and good conductor of electricity. It is coloured and shows electrochromic properties, and some of them are sensitive to temperature, pressure, light radiation and sound frequency. They can modify electrodes and can be modified by metallic particles. Some of these modified materials have been used as electrodes for the reduction process of carbon dioxide and electrolytic oxygen evolution. Preparation of these polymers in different media, modified morphology and properties of the material.

Metalurgia semisólida de aleaciones y composites metálicos procesados por agitación mecánica

Se revisan los procesos y los aspectos fenomenológicos fundamentales relacionados con la obtención de aleaciones y materiales compuestos de matriz metálica en estado semi-sólido: reología, transformación microestructural y el mojado del material reforzante en el caso de composites. Aunque no es la única vía, la agitación mecánica es una de las formas más económicas de producir microestructuras semi-sólidas, para dicha ruta se listan las ventajas principales, así como su extensión a la fabricación de composites metálicos.

The process and fundamental phenomenological aspects related to synthesis of alloys and metal matrix composites in semi-solid state are reviewed: rheology, microestructural transformation and the wetting of the reinforcement material in the case of composites. Although it is not the only route, mechanical stirring is one of the most economical processing methods to produce semi-solids microstructures. For this one the main advantages are listed and the extension to metal matrix manufacture is explained.

Características microestructurales de una aleación comercial de hierro nodular

Se discute los principales rasgos microestructurales a 100x y a 500x, de la microestructura de vaciado en molde de arena de hierro nodular comercial, solidificada a 8,66ºC/s, determinada a partir de datos experimentales previa suavización matemática. La microestructura corresponde a la zona central de la aleación considerada del sistema ternario hierro-carbono-silicio, de composición química con un Índice de Saturación en Carbono, S C = 1,04 (%CE = 4,42). Análisis de los fundamentos de la teoría de solidificación, son utilizados para evaluar los rasgos superficiales de los nódulos de grafito. Se aprecia que en su mayoría, son irregulares; otros nódulos presentan protuberancias, observándose cierta abundancia de híbridos nodular-laminar. Para explicar las probables causas que los originan, se correlacionan con los parámetros de proceso relativos a la constitución de la aleación. Razonamiento teórico-experimental similar, se utiliza para la evaluación de zonas de esa microestructura a 500x donde hay presencia de eutéctico termodinámicamente metaestable. La ledeburita transformada ha sido predicha mediante análisis de la información producida por el modelado matemático, programa ps3, que relaciona las curvas de enfriamiento con la microestructura generada. Se discute la transición estable- metaestable en reacciones eutécticas, en base a efectos del aumento del potencial químico en la intercara líquido-sólido ocasionado por alteraciones en su energía superficial, para generar cambio en el patrón de segregación de silicio en la austenita eutéctica.

Nodular iron microstructural features at 100x and 500x, in the central zone of one specimen in as-cast condition, are discussed. Smoothed experimental data from its thermal analysis gave a cooling rate of 8.66 ºC/s. The liquid commercial alloy is regared as a Fe-C-Si ternary system alloy with Carbon Saturation Index, S C = 1.04 (%CE = 4.42). External surface spheroidal graphite morphologies evidences are evaluated by the use of theoretical solidification fundamentals. Those graphite spheroids mainly show surface irregularities, protruded nodules, and also nodular-lamellar hybrids. The probable causes for that diversity of spheroidal microstructure are associated to process parameters related to liquid metal constitution of the alloy. Probable origin of such morphological features in as-cast condition is related to liquid metal constitution process parameters. Evaluation of thermodynamically metastable eutectic when is seen at 500x is performed in similar fashion as previously discussed. This transformed ledeburitic microstructure is predicted through the use of the designed computer modeling program called ps3. The transition stable to metastable eutectic reactions is discussed when increase of chemical potential is related to solid-liquid interface as consequence of surface energy alterations leading to the creation of changes in silicon segregation patterns inside the eutectic austenite.

Estudio preliminar de la síntesis secuencial y caracterización de terpolímeros abc basados en isopreno, estireno y e-caprolactona

En este trabajo se describe la síntesis tanto de copolímeros dibloque poli(isopreno)-b-poli(e-caprolactona) (PI-b-PCL) como de terpolímeros poliestireno-b-poli(isopreno)-b-poli(e-caprolactona) (PS-b-PI-b-PCL) y poli(isopreno)-b-poliestireno-b-poli(e-caprolactona) (PI-b-PS-b-PCL) mediante el empleo de n-BuLi como iniciador y benceno como solvente. La síntesis se llevó a cabo en condiciones que permiten la polimerización aniónica viviente a través de la adición secuencial de monómeros. Los productos obtenidos fueron caracterizados mediante espectroscopia ¹H-RMN y cromatografía de permeación de geles (GPC). Los espectros de ¹H-RMN fueron consistentes con la estructura química de cada uno de los productos y las distribuciones de pesos moleculares resultaron estrechas, tal como se espera para polimerizaciones aniónicas vivientes. Por otra parte, se llevó a cabo un estudio preliminar de las propiedades térmicas mediante análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) con el fin de determinar la estabilidad térmica y el proceso de cristalización de los copolímeros obtenidos. Los resultados indicaron que la estabilidad térmica de los materiales sintetizados se favorece notablemente con la incorporación del bloque de poli(e-caprolactona) y que además este bloque es capaz de cristalizar siempre y cuando su proporción en el copolímeros sea de al menos 14% en peso.

The synthesis of diblock copolymers polyisoprene-b-poly(e-caprolactone) (PI-b-PCL) and terpolymers polystyrene-b-polyisoprene-b-polycaprolactone (PS-b-PI-b-PCL) and polyisoprene-b-polystyrene-b- polycaprolactone (PI-b-PS-b-PCL) through sequential anionic polymerization, using n-BuLi as initiator and benzene as solvent, is described. The resulting products were characterized by means of ¹H-NMR and Gel Permeation Chromatography (GPC). The spectroscopic analysis was consistent with the chemical structure of the copolymers, which additionally showed a narrow molecular weight distribution, as expected for a living anionic polymerization. Thermogravimetric (TGA) results indicated that the thermal stability of the synthesized materials increases with the incorporation of poly(e-caprolactone), and DSC analysis evidenced that this block is able to crystallize when its content in the copolymer is of at least 14 %-wt.

Películas gruesas de la_1-xsr_xfeo₃ como sensores de etanol

Se estudia la sensibilidad a etanol (g) de películas gruesas de composiciones La1-xSr xFeO3 (0,2 £ X £ 1). Las muestras en polvo fueron sintetizadas por el método de los citratos; y para su prueba como sensor se elaboraron películas gruesas depositadas sobre un sustrato de a-alúmina. La caracterización estructural se realizó por la técnica de difracción de rayos X, usando radiación CuKa. Se determinó la sensibilidad del sensor, definida como la relación entre la resistencia eléctrica en etanol y la resistencia en aire, para distintas temperaturas. Las muestras en polvo presentan una estructura del tipo perovskita. Las muestras de composición La1-xSr xFeO3 son ortorrómbicas cuando X < 1 y cúbica para el caso de X = 1. A través de la técnica de difracción también se verificó que la estructura perovskita no se afectó con el procedimiento de fabricación de la película. La temperatura de operación óptima de los sensores estudiados se ha encontrado entre 150ºC y 200ºC. Las perovskitas de lantano sustituidas parcialmente con estroncio (X < 1) presentan una menor temperatura de operación en comparación con la muestra SrFeO3 (X = 1), para la cual la temperatura de operación fue máxima. Se encontró que la sensibilidad se incrementa de manera potencial con la concentración de etanol.

The sensitivity of a La1-xSr xFeO3 (0.2 £ X £1) thick films towards ethanol has been studied. The powder samples were synthesized using the citrate method. The powders were screen printed on a-alumina pellets for sensitivity testing. The structural characterization was made by X ray powder diffraction. The sensitivity, was defined like the electrical gas resistance to the electrical air resistance ratio. The perovskite phase was verified in all samples. The samples La1-xSr xFeO3 are orthorhombic when X < 1 and cubic when X = 1. This crystalline structure was not affected by the manufacturing process of the film. For all samples the temperature of maximum sensitivity was found to range between 150ºC and 200ºC. The lanthanum perovskites substituted with strontium (X < 1) show lower operation temperature than SrFeO3 (X = 1), which has the highest operation temperature. The sensitivity of oxides increased potentially to the ethanol gas concentration.

Estudio de la recristalización secundaria en un acero de bajo carbono laminado a alta temperatura

Durante la inspección de rutina de la microestructura de una lámina de acero de bajo carbono de 1,9 mm de espesor, producida por laminación continua a alta temperatura de un planchón delgado de 50 mm de espesor fabricado por colada continua, se encontró evidencia de la formación de bandas longitudinales superficiales de granos de ferrita anormalmente grandes. El análisis del comportamiento de disolución de Fe3C y de la recristalización de la fase a-Fe durante tratamientos de recocido permitió descubrir una fuerte decarburización superficial de la lámina. En base a la anterior observación, la presencia de esta inusual microestructura fue atribuida a la deformación, recristalización y crecimiento anormal de grano de la fase a-Fe deformada a alta temperatura durante la laminación en caliente y al enfriamiento lento asociado con las altas temperaturas de acabado y enrollado de la cinta de acero. La existencia de bandas superficiales con granos finos y grandes se atribuyó a que la decarburización no fue uniforme en la superficie del planchón o la lámina. En regiones no decarburizadas, la recristalización normal de la austenita entre los pasos de laminación resultó en una microestructura de granos finos de a-Fe una vez que se realizó la transformación de fase en el material.