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OBTENCIÓN DE ESTRUCTURA DE POROS HOMOGÉNEA DE ESPUMAS DE ALUMINIO A356, UTILIZANDO COMO AGENTE ESPUMANTE PARTÍCULAS NÚCLEO/MULTI-CORAZA BASADAS EN TiH2
MANUEL IVAN ROMERO ROMERO
ALFREDO AGUILAR ELGUEZABAL
CARLOS DOMINGUEZ RIOS
Acceso Abierto
Sin Derechos Reservados
TiH2
Las espumas de aleación de aluminio son materiales ultraligeros con propiedades únicas que han despertado interés en la comunidad científica y tecnológica. Desarrollar agentes espumantes (AEs) que presenten temperaturas de descomposición dentro del rango de temperaturas de liquidus de las aleaciones de aluminio convencionales, es la clave para obtener espumas con una estructura uniforme de poros, es decir, materiales con una combinación de propiedades deseables y reproducibles, además de generar versatilidad en la manera de producirlas. En este trabajo, partículas de AEs del tipo núcleo/coraza y núcleo/multi-coraza basados en TiH2 se sintetizaron por diferentes métodos con objeto de aumentar la temperatura de liberación de hidrógeno de los AEs actuales: partículas TiH2/Ni-B con espesor de coraza variable mediante el proceso electroless; partículas TiH2/TiO2@Ti3O (TiH2-T) vía calentamiento isotérmico en aire a 500 °C; partículas TiH2/SiO2 (TiH2-S) por la vía sol-gel; partículas TiH2/TiO2@Ti3O@SiO2 (TiH2-TS) vía calentamiento isotérmico más sol-gel. Los AEs se caracterizaron mediante XRD, espectroscopía Raman, FT-IR, SEM y TEM. La estabilidad térmica de las partículas de TiH2 sin modificar y del resto de los AEs fue evaluada mediante TGA. Se fabricaron espumas de aleación de aluminio A356 utilizando AE TiH2-TS y fueron comparadas con las producidas con TiH2-T, mediante el análisis de imagen de la estructura de poros. Los resultados de análisis térmico mostraron que el espesor de la coraza de Ni-B no tuvo ninguna relación con el comportamiento térmico de las partículas TiH2/Ni-B; además, se encontró que el Ni acelera la deshidrogenación del TiH2 al actuar como catalizador, lo que repercute en temperaturas de liberación de hidrógeno menores que la del TiH2 sin recubrir. Por otro lado, se obtuvo un incremento en la temperatura de liberación del hidrógeno por parte de los AEs TiH2-T, TiH2-S y TiH2-TS, respecto al TiH2 sin modificar. Se detectó que la conductividad térmica y el tipo de ordenamiento estructural de las corazas son factores claves en la estabilidad térmica de los AEs, siendo el AE TiH2-TS el que presentó la mayor temperatura de descomposición, además de producir las espumas con la estructura de poros más homogénea al tener éstas la distribución de tamaño de poro más reducida.
2018-05
Tesis de doctorado
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