Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales

CONSOLIDACIÓN DE MATERIALES CERÁMICOS POR GELIFICACIÓN DE POLISACÁRIDOS

El conformado neto de materiales cerámicos es una etapa fundamental del procesamiento, ya que en ella se convierte una masa de polvos en una pieza con la geometría y tamaño deseados. Durante la consolidación de la pieza se pueden introducir muchos defectos, por lo que el control de cada etapa para evitar o reducir la presencia de defectos es esencial. Entre las técnicas de conformado más interesantes para el conformado de piezas complejas destacan los métodos de gelificación de polisacáridos, debido a la relativa sencillez del método, el empleo de agua como medio de dispersión y la baja concentración de aditivos necesaria para obtener la pieza. En este trabajo se revisan las aplicaciones más importantes de los polisacáridos en el conformado de materiales cerámicos por técnicas de gelificación. Se describe la estructura química de los polisacáridos más comunes y los mecanismos de gelificación, tanto para aquellos que gelifican por polimerización química, como ocurre con los alginatos en presencia de iones divalentes, así como aquellos que gelifican por un cambio de temperatura, bien por calentamiento, como las celulosas, o por enfriamiento, como en el caso de agares y carragenatos. También se analiza la influencia de otros polisacáridos, empleados por sus propiedades como espesante, pero que presentan efecto sinérgico con polisacáridos gelificantes, como son las gomas de garrofín o de xantana. Junto a la estructura y los mecanismos básicos de gelificación, se muestran diversos ejemplos de la influencia de los polisacáridos en la reología de suspensiones cerámicas y en su conformado.

Near-net shaping of ceramics is a key step in ceramic processing, because in this step a mass of powder is transformed into a piece with the desired geometry and size. During consolidation many defects can be introduced in the piece, so that the control of any stage is necessary to reduce or avoid the presence of defects. The gelation of polysaccharides constitutes one the most interesting consolidation mechanisms for shaping of ceramics due to the relative simplicity of the method, the use of water as liquid medium and the low concentration of additives necessary to obtain the bodies. In this work the main applications of polysaccharides in ceramic manufacturing through a gelation mechanism are reviewed. The chemical structure of the most common polysaccharides and their gelation mechanisms are described, including those yielding chemical gelation, as in the case of alginates in the presence of divalent ions, as well as polysaccharides that gel by a temperature change, either on heating as in cellulose derivatives, or on cooling, as in the case of agar derivatives and carrageenans. The influence of other polysaccharides used for their thickening properties but having an important synergy with gelling polysaccharides is also analyzed. In addition to the structure and the basic gelation mechanisms, several examples showing the influence of polysaccharides on the rheology and shaping of ceramic slurries are presented.

VALORES DE LOS PARAMETROS DE LA RED Y TRANSICIONES DE FASE PARA LOS COMPUESTOS SEMICONDUCTORES MAGNETICOS Cu2-II-IV-S4(Se4) (II=Mn, Fe, Co; IV=Si, Ge, Sn)

X-ray powder diffraction measurements, at 300 K, and differential thermal analysis (DTA) were made on sixteen polycrystalline samples of Cu2-II-IV-S4(Se4) (II: Mn, Fe, Co; IV: Si, Ge, Sn) magnetic semiconductor compounds. The diffraction patterns were analyzed to determine lattice parameter values. The results showed that ten have tetragonal stannite I42m structure, one has tetragonal pseudo-cubic P4 structure, four an orthorhombic wurtz-stannite Pmn21 and two an orthorhombic pseudo-cubic F222 structure. When the values of the effective parameter ae = (V/N)1/3 are plotted against its molecular weight W, it was found that the tetragonal and orthorhombic materials lie on the same straight line. The peaks on the DTA measurements were used to determine the type of melting as well as the melting temperature. The resulting data together with the Lindemann relation were used to estimate values for the Debye temperature θD as well as for the sound velocity in the material vs.

Se hicieron medidas de difracción en polvo de rayos X (a 300 K) y análisis térmico diferencial (ATD) sobre dieciseis muestras policristalinas de los compuestos semiconductores magnéticos Cu2-II-IV-S4(Se4) (II: Mn, Fe, Co; IV: Si, Ge, Sn). Se analizaron los patrones de difracción para determinar los valores de los parámetros de la red. Los resultados muestran que diez de ellas tiene la estructura estanita tetragonal I42m , una tiene la estructura tetragonal seudocúbica P4 , cuatro poseen una estructura wurtzitaestannita Pmn21 y dos tienen una estructura seudocúbica F222. Cuando los valores del parámetro efectivo ae = (V/N)1/3 se grafican contra su peso molecular W, se encuentra que los materiales tetragonales y ortorrómbicos caen sobre la misma línea recta. Los picos en las medidas de ATD fueron usados para determinar el tipo de fusión, así como, la temperatura de fusión. Los datos resultantes junto con la relación de Lindemann fueron utilizados para estimar los valores de la temperatura de Debye θD, así como, los valores de la velocidad del sonido en el material vs.

COMPARACIÓN DE MODELOS DINÁMICOS DEL COMPORTAMIENTO DE UN MATERIAL ELASTOMÉRICO BAJO TASAS DE DEFORMACIÓN MEDIAS

El presente trabajo estudia dos modelos dinámicos del comportamiento de un material elastomérico cuando se somete a tasas de deformación medias. Los modelos a estudiar fueron los modelos constitutivos de Maxwell y Cowper & Symonds. Se realizó una comparación analítica entre los dos modelos. Se tomaron resultados de pruebas de caracterización dinámica de materiales y se identificaron los parámetros de cada modelo mediante un proceso de identificación multi-variable. Se estudió el nivel de representatividad obtenido en los dos casos, analizando los resultados de la identificación multivariable.

This paper studies two dynamic models of an elastomeric material behavior when it is subjected to intermediate strain rates. The studied models were the constitutive Maxwell model and the constitutive Cowper & Symonds model. An analytical comparison of each model was performed. Test results were taken from a dynamic material’s characterization and the parameters of each model were identified through a process of multi-variable identification. The level of representation obtained in both cases was studied, in order to analyze the analytical comparison with the results of the multi-variable identification.

SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE DETERIORO DE LOS HORMIGONES SOMETIDOS A CARBONATACIÓN

El objetivo de este trabajo es presentar el desarrollo del software que permite el cálculo de la profundidad de carbonatación de los hormigones obtenidos mediante cementantes tales como Portland, escorias activadas alcalinamente (100%), y las mezclas obtenidas a partir de la adición de materiales puzolánicos como el humo de sílice, el metacaolín, cenizas volantes, entre otros. El software hace el cálculo de la profundidad de carbonatación por medio de dos ecuaciones. La primera ecuación utiliza el modelo matemático general de todos los procesos físico-químicos que intervienen en la carbonatación del hormigón y la segunda ecuación utiliza la cantidad de cementante y la reacción puzolánica de los materiales cementicios.

The aim of this paper is to bring forward a software development which allows the calculation of the carbonation depth of concrete obtained by cementing such as Portland, alkali activated slag (100%) and the mixtures obtained from the addition of pozzolanic materials such as silica fume, metakaolin, fly ash, etc. The calculation of the carbonation depth of concrete is made by the software using two different equations. The first equation uses general mathematical model of all physical and chemical processes that involved in concrete carbonation and the second equation uses the amount of cementitious and pozzolanic reaction of cementitious materials.

OPTIMIZACIÓN DE SOLDADURA POR FRICCIÓN-AGITACIÓN DE LA ALEACIÓN DE ALUMINIO AA 6261-T5 MEDIANTE APLICACIÓN DE METODOLOGÍA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA

En este artículo se reportan los resultados de la aplicación de la metodología de superficie de respuestas para evaluar la resistencia a la tensión en juntas obtenidas por el proceso de soldadura por fricción-agitación (SFA), en función de la velocidad de rotación de la herramienta y la velocidad de soldadura. Las uniones fueron soldadas con una máquina fresadora convencional DECKEL FP4M con capacidad de 3 HP y un pin cilíndrico roscado. Las uniones soldadas se realizaron variando la velocidad de rotación y la velocidad soldadura de la herramienta con el fin de analizar el efecto de estos parámetros sobre la microestructura y la resistencia a tensión de las juntas. En las imágenes microscópicas se aprecia claramente el efecto de la recristalización dinámica en la Zona Agitada (ZA). Los perfiles de microdureza presentan la típica forma de W y revelan junto con la metalografía realizada a las muestras ensayadas a tensión que la Zona Afectado por el Calor (ZAC) es la más débil de las zonas microestructurales de la junta. La mayor resistencia a la tensión de las juntas soldadas de la aleación de aluminio AA 6261-T5 por SFA fue obtenida utilizando el pin cilíndrico roscado, (191,63 MPa) a una velocidad de soldadura 315 mm/min y una velocidad de rotación de 1600 rpm.

This article reports the results of applying the response surface methodology to evaluate the tensile strength in joints obtained by the process of friction-stir welding (SFA), depending on the speed of rotation of the tool and welding speed. The joints were welded with a conventional milling machine capable DECKEL FP4M 3 HP and a threaded cylindrical pin. In the microscopic images clearly shows the effect of the dynamic recrystallization in the stirred zone (ZA). Microhardness profiles show the typical shape of W and with metallography performed on samples tested at tension that Heat Affected Zone (HAZ) is the weakest microstructural areas of the join. The greater tensile strength of the welded joints of the aluminum alloy AA 6261-T5 by SFA (191.63 MPa) was obtained using the threaded cylindrical pin, a welding speed 315 mm / min and a rotation speed of 1600 rpm.

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE CALCINACIÓN EN CATALIZADORES NiMo/Zn-HIDROXIAPATITAS EN LA REACCIÓN DE HIDRODESULFURIZACIÓN DE TIOFENO

Se sintetizaron soportes de Zn-hidroxiapatitas con contenido variable de Zn (0-15% mol en Zn). Después de secadas a 80° por 24 h, las muestras fueron impregnadas con una sal de Mo (15% como MoO3) y una sal de Ni (en relación atómica 3 átomos de Mo: átomo de Ni). Después de impregnación, los sólidos se dividieron en dos porciones: una parte fue calcinada a 400 y la otra porción a 800°C respectivamente por 4 h. Todas estas muestras fueron caracterizadas mediante diversas técnicas fisicoquímicas tales como: difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo con transformadas de Fourier (FT-IR), microscopía electrónica de transmisión (MET), reducción a temperatura programada (TPR) y medidas de área superficial (BET). Los resultados mostraron que la temperatura de calcinación, y el contenido de cinc en la estructura de la hidroxiapatita, juegan un rol importante en las propiedades texturales de estos potenciales catalizadores para la reacción de hidrodesulfuración de tiofeno.

Zn-hydroxyapatites supports were synthesized with a variable Zn content (0-15% mol Zn). Samples were dried at 80°C for 24 h before being impregnated with a Mo salt (as 15% MoO3) and a Ni salt (3 Mo: Ni atomic ratio). After impregnation, solids were divided in two portions: one portion was calcined at 400°C and, the other one at 800 °C respectively for 4 h. These samples were characterized by different techniques such as: X-ray diffraction (XRD), FT-IR spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), temperature programmed reduction (TPR) and BET surface area measurements. Results showed that calcination temperature, and the Zn content into the hydroxyapatite structure, play an important role on textural properties of these potential catalysts for hydrodesulfurization reaction of thiophene.

EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN POR CO2 DE NUEVOS ACEROS DE BAJO CROMO UTILIZADOS EN TUBULARES DE POZO MEDIANTE TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS

En el presente trabajo se evaluó la resistencia a la corrosión por CO2 de tres aceros utilizados en la fabricación de tubulares de producción de crudo y gas: dos aceros con 3% Cr y variaciones en los contenidos de elementos como Mn, V y Cu (designados como 3CrA y 3CrB) y un acero al carbono convencional correspondiente a un tubular grado N80 (designado como N80). El estudio se abordó utilizando técnicas electroquímicas (Cronopotenciometría, Voltamperometría, Espectroscopía de Impedancia Electroquímica y Resistencia a la Polarización Lineal) controlando la hidrodinámica del sistema empleando un electrodo de disco rotatorio. Los experimentos se realizaron en una solución salina 3,5 % de NaCl previamente desaireada y saturada con CO2 a una temperatura de 80 °C durante 72 h de inmersión. Los ensayos electroquímicos se realizaron a presión atmosférica y a una velocidad de rotación constante e igual a 1000 rpm. Se encontró que la resistencia a la corrosión de los aceros aleados con cromo es superior a la del acero al carbono convencional y disminuye en el siguiente orden 3CrB > 3CrA > N80. Este resultado se atribuyó a las diferencias existentes en la metalurgia de estos tres aceros: composición química y microestructura. Adicionalmente, las mediciones electroquímicas revelaron que, independientemente del material, la resistencia a la corrosión de estos aceros aumenta con el tiempo de inmersión. La formación de una película de productos de corrosión, que bloquea parcialmente la superficie metálica, permite explicar la reducción de la cinética de disolución del metal puesta en evidencia mediante técnicas electroquímicas.

The present work was carried out to evaluate the CO2 corrosion resistance of carbon steels used for tubing in oil and gas industries. Two low alloy steels containing 3% Cr, identified as 3CrA and 3CrB, were studied by electrochemical techniques (Chronopotentiometry, Voltamperometry, Electrochemical Impedance Spectroscopy and Linear Polarisation Resistance) coupled with a rotating disk electrode in order to control the hydrodynamic conditions of the system. Results obtained for 3% Cr steels were compared with those obtained for the conventional carbon steel, obtained from a N80 grade pipe, to evaluate the advantages of these new materials in terms of their CO2 corrosion resistance. Electrochemical tests were performed in a 3.5% NaCl solution previously deaereated and saturated with CO2 at 80 °C up to 72 h of immersion at 1000 rpm. Electrochemical measurements revealed that the corrosion resistance of low Cr steels is higher than that obtained for the carbon steel and decrease in the following order: 3CrB > 3CrA > N80. It is thought that these results might be explained by the differences found in the metallurgical characteristics of the steels (chemical composition and microstructure). In addition, it was found that the CO2 corrosion resistances of the steels increase with the immersion time, regardless of their chemical composition. This behavior was attributed to the formation of a corrosion product layer on the metal surface when the immersion time increases, mainly blocking the metal dissolution reaction.

PRESSURE DEPENDENCE OF RAMAN-ACTIVE MODE FREQUENCIES IN SULVANITE Cu3NbS4 TERNARY COMPOUND

Pressure dependence of Raman-active mode frequencies and linewidths in Cu3NbS4 ternary compound has been investigated up to 30 Kb (at room temperature) using focalized micro-Raman technique in a diamond anvil high pressure cell. Seven Raman-active modes frequencies were clearly observed in the pressure range studied and the variation of their respective Raman shift frequency as a function of pressure were given. A structural phase transition at 25 ± 5 Kb previously reported in literature was confirmed.

Se investigó la dependencia con la presión (hasta 30 Kb y a temperatura ambiente) de las frecuencias y los anchos de línea de los modos Raman activos del compuesto ternario Cu3NbS4 usando una celda de presión de diamante y la técnica de micro-Raman focalizado. Se observaron claramente siete modos de frecuencia Raman-activos en el rango de presión estudiado y se reportan sus variaciones en función. Se confirmó una transición de fase estructural a 25 ± 5 Kb anteriormente reportada en literatura.

STUDY OF THE EFFECT OF THE CURRENT IN THE PROCESS IN THE OBTAINING NANOSTRUCTURED SURFACE OF TITANIUM

O emprego do titânio e outras ligas como implantes e próteses têm tido grande repercussão clínica nos últimos anos. No entanto, apesar do êxito clínico, esses biomateriais têm apresentado problemas devido a falhas que podem ocorrer pelo desgaste, fratura ou por reações alérgicas ocasionadas pela presença de íons metálicos dissolvidos ou partículas sólidas desprendidas do implante por fenômeno mecânico. Há inúmeros relatos na literatura demonstrando que a rugosidade da superfície de implantes de titânio afeta a taxa de osseointegração e fixação biomecânica. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar o efeito da densidade de corrente no processo de tratamento eletroquímico do Ti visando à obtenção de superfícies nanoestruturadas. Para isso as amostras de Ti foram lixadas mecanicamente e submetidas um processo de tratamento eletroquímico em solução ácida. Nessa etapa do estudo variou-se a densidade de corrente, mantendo fixos os demais parâmetros. Após o processo de tratamento eletroquímico as amostras foram caracterizadas por microscopia de força atômica, perfilometria e ensaios de molhabilidade. Resultados preliminares mostraram que é possível controlar a morfologia de superfícies nanoestruturadas a partir do controle da densidade de corrente.

Titanium and its alloys have been widely used in implants and prostheses. However, the clinical success of these biomaterials can be compromised due to failures that can occurs by loss cohesion of tissue, fracture or allergic reactions caused by the presence of dissolved metallic ions or detached solid particles by mechanical factors. Some results presented on the literature have been showed that the surface roughness of the titanium implants affects the osseointegration rate and biomechanical fixation. The present work aims to study the current density effect on the electrochemical treatment of Ti to obtain nanostructured surfaces. The samples were mechanically sanded and electrochemical treatment on acid solution. After the electrochemical treatment the samples were characterized by atomic force microscopy, profilometry and wettability tests. Preliminary results showed that is possible to control the morphology of nanostructured surfaces by electrochemical treatment parameters control.

EFECTO DE LA INSERCIÓN DE CERIO EN LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES, ELECTROQUÍMICAS Y ÓPTICAS DE PELÍCULAS DELGADAS MoO3

Se crecieron películas delgadas de MoO3 dopadas con Cerio empleando la técnica de atomización pirolítica utilizando una solución de (NH4)6Mo7O24.4H2O 0.1 M. El dopado se realizó adicionando CeCl3.7H2O 0.1M, en una relación de 2% en volumen. Los espectros de rayos X y de electrones Auger muestran la incorporación de Ce en la película de MoO3. Los espectros de difracción de rayos X indican que la inserción del Cerio destruye la estructura α−MoO3 observada en las películas sin dopar. Las propiedades electroquímicas se estudiaron con la técnica de voltametría cíclica entre -400 y 400 mV a velocidades de barrido desde 16 hasta 144 mV/s. Se estableció que el coeficiente de difusión varía desde 1.06 x 10(10)cm²/s, para la película sin dopar, hasta 3.49 x 10-10cm²/s para la película dopada. Las medidas de transmitancia óptica en el rango 290-2500 nm mostraron que la transmisión de la luz de la película dopada con Cerio es superior en un 10% con respecto a la película sin dopar.

Cerium-doped MoO3 thin films were grown through spray pyrolysis using (NH4)6Mo7O24.4H2O 0.1 M solution. The doping was performed by adding 0.1M CeCl3.7H2O, in a ratio of 2% by volume. X-ray and Auger electron spectra show of Ce incorporation in MoO3 thin film. X-ray diffraction showed that Cerium insertion destroys the α-MoO3 structure observed in undoped films. The electrochemical properties were studied using the cyclic voltammetry technique with -400 to 400 mV and scanning speeds from 16 to 144 mV/s. It was established that the diffusion coefficient varies from 1.06 x 10-10 cm²/s for the undoped film to 3.49 x 10-10 cm²/s for doped film. This suggests that the doped film favors ion exchange processes. The optical transmittance in the range of 290-2500 nm showed that the light transmission of the film doped with Cerium is higher by 10% compared to the undoped film.

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN DE RECUBRIMIENTOS DE CrN SOBRE SUSTRATOS DE ACERO MEDIANTE EIE

Se ha estudiado el comportamiento frente a la corrosión de recubrimientos de CrN, obtenidos por pulverización catódica con magnetrón desbalanceado (PCMD) sobre sustratos metálicos AISI 304 y ASTM A36, mediante la técnica de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) en electrólito de NaCl al 3% en peso. Con el objetivo de determinar los mecanismos de falla se ha correlacionado la resistencia a la polarización (Rp), con la morfología y la composición química de los recubrimientos producidos. Para ello, la microestructura de los recubrimientos se ha caracterizado mediante microscopía electrónica de barrido (MEB), las fases cristalinas con difracción de rayos X (DRX) y la composición química, antes y después de ser expuestos al medio corrosivo, con espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (EFRX) y de electrones Auger (EEA). En general, la resistencia a la corrosión del recubrimiento de CrN es totalmente dependiente del sustrato sobre el cual se encuentra, obteniendo la mejor resistencia a la corrosión el recubrimiento depositado sobre acero inoxidable, lo cual se corroboró con el aumento de la resistencia a la polarización con el tiempo de ensayo. Estos detalles son discutidos en esta investigación.

We have studied the corrosion behavior of CrN coatings, obtained by unbalanced magnetron sputtering (UBM) on substrates of AISI 304 and ASTM A36, using the electrochemical impedance spectroscopy technique (EIS) in electrolyte of NaCl 3% wt. In order to determine the mechanisms of protection and failure of these systems, we correlated the polarization resistance (Rp) in time function, with the morphology and chemical composition. To do this, we characterized the microstructure of the coatings by scanning electron microscopy (SEM), the crystalline phases with X-ray diffraction (XRD) and chemical composition, before and after exposure to a corrosive environment, by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electrons (AES). In general, the corrosion resistance of CrN coatings is totally influenced by the substrate. The best corrosion resistance was achieved in the film deposited on stainless steel, than was observed with the increased in the polarization resistance. These details are discussed in this research.

INFLUENCIA DE LA DEGRADACIÓN DURANTE EL PROCESADO EN LAS PROPIEDADES REOLÓGICAS, TÉRMICAS Y DE TRACCIÓN DE COMPUESTOS DE POLI(ÁCIDO LÁCTICO)

Se prepararon compuestos de poli (ácido láctico) con almidón de maíz en una extrusora doble tornillo. Se estudió la influencia de incorporar diferentes proporciones de carga en las propiedades y para ello se emplearon las técnicas de viscosimetría en solución, reometría dinámica en flujo oscilatorio, análisis termo-gravimétrico (TGA) y microscopía electrónica de barrido. También se determinaron las propiedades de tracción. Se estableció que la cinética de degradación termo-oxidativa del PLA y de las correspondientes fases de PLA en los compuestos con almidón de maíz bajo condiciones isotérmicas en el reómetro dinámico es por escisión de cadenas al azar. También se encontró que la degradación térmica e hidrolítica durante el procesado de la fase PLA en los compuestos se ajustó al modelo que considera el efecto catalítico de los grupos de ácidos carboxílicos terminales en esta fase. Además, se utilizaron varios modelos para predecir las relaciones de viscosidad a frecuencia y temperatura constantes, relaciones de esfuerzos y elongaciones a la ruptura para estos compuestos y el mejor ajuste con los valores experimentales se obtiene con los modelos de Maron-Pierce y de Thomas, Nicolais y Narkis y Nielsen, respectivamente. Los resultados mostraron que los compuestos con almidón de maíz poseen una mayor susceptibilidad a la degradación termo-mecánica e hidrolítica en el procesado que el PLA solamente inyectado, debido a la mayor adsorción de humedad del almidón en la alimentación a la extrusora. Esta mayor degradación durante el procesado le confiere a estos materiales similares valores de esfuerzos y módulos de elasticidad que aquellos del PLA inyectado debido a la cristalinidad inducida por la mayor movilidad molecular. Sin embargo, la viscosidad y módulo de almacenamiento a bajas frecuencias, elongación a la ruptura y estabilidad tanto a la degradación térmica en atmósfera inerte (TGA) como termo-oxidativa en el reómetro bajo condiciones isotérmicas son menores.

Poly (lactic acid) (PLA) composites with corn starch were prepared in a corotating twin-screw extruder. The influence of incorporating different proportions of filler was studied in terms of intrinsic viscosities, oscillatory shear flow, thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy and tensile properties. Results showed that the kinetics of the thermo-oxidative reaction of the PLA and also of the PLA phase in the composites with corn starch under isothermal conditions in the dynamic rheometer was mainly a random chain splitting process. The thermal and hydrolytic degradation of the PLA phase in the composites with corn starch during their processing were fitted in an autocatalyzed carboxylic group degradation model. Also, several models were employed to predict the viscosity ratio at constant frequency and temperature, the tensile strength and elongation at break ratios and it was found that the experimental values in the composites lie close to those of the Maron-Pierce and Thomas, Nicolais and Narkis, and Nielsen models, respectively. Additionally, results showed that the composites of PLA with corn starch have higher susceptibility to thermal and hydrolytic degradation during its processing than the PLA processed only by injection molding due to higher water absorption of the corn starch while in the extruder feeding. However, the enhanced degradation of composites with corn starch increased the crystallinity degree due to a higher molecular mobility which produced similar tensile strength and modulus values to those of injection-molded PLA. Nonetheless, the complex viscosity and storage modulus at low frequencies, the elongation at break and thermal and stability both in inert atmosphere (TGA) and in air (in the rheometer) under isothermal conditions are lower.

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE PB-HEXAFERRITA OBTENIDA EN SU FASE PURA POR DOS MÉTODOS DE PREPARACIÓN

Pure lead hexaferrite (PbFe12O19) was obtained using two different methods of preparation, the solid state reaction and the chemical coprecipitation. It was found that the lead hexaferrite prepared by the solid state method is obtained without secondary phases by adding 33.09 % of lead oxide as an excess and sintering at 950 °C during one hour, also the pure lead hexaferrite prepared by the coprecipitation method is obtained at 700 °C without lead losses. We studied the structural and magnetic properties of both samples, a remarkable increase was found in the coercivity field of the sample prepared by coprecipitation as well as a reduction of the magnetic saturation, compared with the sample prepared by the solid state reaction. This behavior is attributed to the morphologic characteristics and the microstructure that is obtained in an inherently way to the preparation method.

La hexaferrita de plomo (PbFe12O19) ha sido obtenida de forma pura utilizando dos métodos de preparación diferentes, el método de reacción en estado sólido y el método de coprecipitación química. Se encontró que la hexaferrita de plomo preparada por el método de reacción en estado sólido se obtiene al añadir 33.09 % en exceso de óxido de plomo, sinterizando a 950 °C durante una hora. Por otro lado, la hexaferrita preparada por coprecipitación química se obtiene de forma pura a partir de 700 °C, sin añadir exceso alguno de plomo. Se estudiaron las propiedades magnéticas y estructurales de ambas muestras. Se encontró un marcado incremento en el campo coercitivo de la muestra preparada por coprecipitación así como una disminución en la magnetización de saturación comparada con la obtenida por el método de reacción en estado sólido. Este comportamiento se atribuye a las características morfológicas y micro-estructurales inherentes a cada método de preparación.

VARIACION DEL MAGNETISMO EN EL COMPUESTO Cr1-XGaXN DEBIDO A LA PRESIÓN: UN ESTUDIO POR DFT

We report a firt-principles study of the pressure dependence of electronic and the magnetic properties of Cr1−xGaxN compounds (x= 0,25, 0,50 and 0,75) in wurtzite-derived structures. We use the full-potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) within of the density functional theory framework. We found that, the lattice constant vary linearly with Ga-concentration. The magnetic moment changes for a critical pressure. At x = 0,75, a rather abrupt onset of the magnetic moment from 0 to 2,2 µB at Pcr = 22,65 GPa is observed. For x = 0,25 and 0,50 Ga concentrations, the magnetic moment increases gradually when the pressure decreases toward the equilibrium value. We study the transition pressure dependence to a ferromagnetic phase near the onset of magnetic moment for each Cr1−xGaxN compounds. The calculation of the density of states with Ga concentration is carried out considering two spin polarizations. The results reveal that for x = 0,75 the compound behaves as a conductor for the spin-up polarization and that the density of states for spin-down polarization is zero at the Fermi level. At this concentration the compound presents a half metallic behavior; therefore this material could be potentially useful as spin injector. At high pressures P > Pcr the compounds exhibit a metallic behavior.

Reportamos un estudio de primeros principios para estudiar los efectos de la presión sobre las propiedades electrónicas y magnéticas del compuesto Cr1-xGaxN (0,25, 0,50 y 0,75) en la estructura wurtzita. Usamos el método Ondas Plana Aumentadas y Linealizadas Potencial Completo (FP-LAPW) en el marco de la Teoría del Funcional de la Densidad DFT. Hallamos que la constante de red del compuesto aumenta linealmente con la concentración de Ga. El momento magnético cambia para una presión crítica. Para x = 0,75, un cambio bastante abrupto comienza en el momento magnético de 0 a 2,2 µB a la presión Pcr = 22,650 GPa. Para las concentraciones de Ga x = 0,25 y 0,50 el momento magnético aumenta gradualmente cuando la presión disminuye hacia su valor de equilibrio. Estudiamos la dependencia con la presión de transición hacia la fase ferromagnética cerca del inicio del momento magnético para cada compuesto Cr1xGaxN. Calculamos la densidad de estados con la concentración de Ga considerando las dos contribuciones de polarización de espín. Los resultados revelan que a x = 0,75 el compuesto se hace conductor para la polarización de espín arriba y que la densidad de estados de espín abajo es cero en el nivel de Fermi. A esta concentración en el compuesto presenta un comportamiento half-metallic, por consiguiente este material podría ser potencialmente usado como inyector de espín. A presiones P > Pcr el compuesto exhibe un comportamiento metálico.

ESTUDIO DE LA MICROESTRUCTURA DE COPOLÍMEROS DE METIL-N-HEXADECIL ITACONATO CON ESTIRENO

A series of copolymers of styrene with methyl-n-hexadecylitaconates using different compositions in the feed have been prepared in bulk via radical at 60ºC with AIBN as initiator. In most of the cases the copolymers were obtained in good yields and the increase of one of the monomers in the feed mixture raises its amount in the copolymer and in some cases the copolymer composition is close to the feed ratio. The copolymers molecular structure was characterized by FTIR and a detailed study of NMR spectroscopy which included ¹H, 13C and bidimentional experiments. The NMR studies indicate that the copolymers have a mainly random distribution of the monomeric units and the chemical shifts of the signals, especially the OCH3 and OCH2 are strongly influenced by the neighbor environment. 13C NMR chemical shifts were also analyzed by simulation studies using ab initio Gauge-Independent Atomic Orbital (GIAO) calculations; we observed a good correlation between the experimental and calculated values.

En este trabajo se preparó una serie de copolímeros de estireno con metil n-hexadecilitaconato con diferentes composiciones. Las polimerizaciones se llevaron a cabo por vía radical, en masa a 60ºC y AIBN como iniciador. En la mayoría de los casos los copolímeros se obtuvieron con buenos rendimientos y el incremento de cualquiera de los monómeros en la relación de alimentación incrementa su contenido en el copolímero, observándose en algunos casos que la composición del copolímero es bastante próxima a la relación usada en la alimentación. La estructura molecular de los copolímeros fue caracterizada mediante FTIR y un detallado estudio de RMN que incluyó ¹H, 13C y experimentos bidimensionales. Los estudios de RMN indicaron que los copolímeros son básicamente al azar y que los desplazamientos químicos de muchas señales, y de modo particular las de los OCH3 y OCH2 correspondientes a las unidades de itaconato, están fuertemente influenciados por el entorno vecino. Los desplazamientos químicos de RMN-13C fueron analizados mediante estudios de simulación, donde se empleó el método GIAO (por sus siglas en inglés Gauge-Independent Atomic Orbital), observándose una buena correlación entre los valores experimentales y los calculados.

ESTUDIO DE MEZCLAS DE POLI (ÁCIDO LÁCTICO) CON POLIPROPILENO Y NANOCOMPUESTOS CON MONTMORILLONITA

La presente investigación se centró en el estudio de la influencia de la degradación durante el procesado en la morfología y en las propiedades de tracción de mezclas de poli (ácido láctico), montmorillonita y dos tipos de poliolefinas como fases dispersas. Como compatibilizantes de ambas fases se emplearon dos polímeros funcionalizados con anhídrido maleico. Las mezclas se prepararon en un mezclador interno a 200°C y se caracterizaron mediante viscosimetría capilar en solución y espectroscopía infrarroja (FTIR) de la fase PLA, y microscopía electrónica de barrido y de transmisión. El procesamiento del PLA en fundido produjo la degradación termomecánica y oxidativa del polímero y una abrupta disminución de su peso molecular. Los altos valores en los tamaños de partícula de la fase dispersa y las bajas propiedades de tracción de las mezclas sin montmorillonita fueron atribuidos a esta degradación de la fase PLA durante el procesado. La variación del peso molecular viscosimétrico de las mezclas sin la carga es función del tipo de fase dispersa y de la eficiencia como emulsificante del agente compatibilizante utilizado. La presencia de la montmorillonita aumentó ligeramente el valor del módulo de Young’s de las mezclas, a diferencia de las demás propiedades de tracción. Asimismo la presencia de montmorillonita indujo una reducción del tamaño de partícula de la fase dispersa.

In the present work, the influence of degradation during the processing in the tensile properties of blends of poly (lactic acid), montmorillonite and two types of polyolefins as dispersed phases was studied. Polymers grafted with maleic anhydride were employed as the compatibilizing agents. The nanocomposites and their blends were prepared in an internal mixer at 200°C and characterized using solution viscometry of the PLA phase, infrared spectroscopy (FTIR) and transmission and scanning electron microscopy (TEM and SEM). The melt processing of the PLA produced its thermo-mechanical degradation and a steep decrease in its molecular weight. The large size of the dispersed phases in the PLA and the poor tensile properties of the blends without clay were attributed to the thermal degradation of the PLA matrix during their processing. Changes in the molecular weight of the PLA in blends without montmorillonite depend on the type of disperse phase and on the efficiency as emulsifier of the compatibilizing agent employed. The presence of montmorillonite slightly increased the Young’s modulus values of the blends. Smaller particle sizes of the dispersed phase were found in blends with the clay; however, optimal tensile properties were not found.

EFECTO DE LA CALCINACIÓN DE HIDROCALUMITAS COMO SOPORTE DE CATALIZADORES SOBRE LA REACCIÓN DE HIDRODESULFURACIÓN DE TIOFENO

Se sintetizó la hidrocalumita, un sólido doble laminar compuesto por Ca y Al, utilizando el método de co-precipitación en medio básico (pH= 11). Este sólido fue luego calcinado entre 400 y 900°C, y caracterizado por diversas técnicas tales como: difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FT-IR) y medidas de área superficial BET a fin de determinar las fases presentes y sus parámetros estructurales. Luego, dichos soportes fueron impregnados con Mo y Co como fase activa y promotor respectivamente. Finalmente, los catalizadores fueron probados en la reacción de hidrodesulfuración de tiofeno como reacción modelo. Los resultados demostraron que la actividad catalítica de estos sólidos depende de la temperatura de calcinación del soporte, siendo el más activo el catalizador calcinado a 800°C.

A Ca and Al lamellar double solid, hydrocalumite, was synthesized by using the co-precipitation method in a basic medium (pH =11). Then, this solid was calcined between 400 and 900°C, and characterized by different techniques such as: X-ray diffraction (XRD), Fourier-Transformed infrared spectroscopy (FT-IR) and surface area measurements (BET) to determine different phases and structural parameters. After that, supports were impregnated with Mo and Co solutions as active phase and promoter respectively. Finally, catalysts were tested in the thiophene hydrodesulfurization as model reaction. Results showed that catalytic activity depend on calcination temperature of support. Catalytic support more active was that calcined at 800°C.