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Tesis Doctoral: Esther Molero Romero

Aditivos de procesamiento en el conformado de estructuras porosas: Relevancia de la sinergia partícula-gel.

 

Esther Molero Romero
28 de enero de 2016, Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC. Madrid.

Directores: Dra. Begoña Ferrari Fernández y Dr. Antonio Javier Sánchez-Herencia

Las técnicas de compactación de polvos de naturaleza inorgánica, son objeto de desarrollo continuo dentro del procesamiento cerámico bien sea en seco o en húmedo. Son los métodos de procesamiento vía húmeda, o a partir de suspensiones, los que en las últimas décadas han permitido fabricar piezas con formas y microestructuras complejas, e incorporar nanoestructuras u otro tipo de materiales (polímeros y metales) a las piezas cerámicas. Aunque el procesamiento coloidal se aplica raramente en metales, debido a su elevada densidad y alta reactividad superficial, la posibilidad de procesar partículas metálicas de menor tamaño (< 20 mm) para afinar la microestructura, hace que éstas técnicas sean interesantes en el ámbito de la Pulvimetalurgia.
Sea cual sea el diseño microestructural propuesto (materiales compuestos, porosos, laminados, etc.), existen diferentes métodos de procesamiento coloidal para abordar la fabricación de piezas con la menor cantidad de defectos posibles. Sin embargo, todas las tecnologías confluyen en la necesidad industrial de fabricar piezas de formas definidas, similares en forma al material final (Near-Net-Shaping Technologies), para evitar las costosas y caras etapas de mecanizado. Y en todas ellas se implementa el desarrollo ingenieril de impresoras y moldes, con la formulación de una suspensión de partículas químicamente estable, y físicamente diseñada para cumplir unos requisitos estrictos de flujo y/o estanqueidad.
El trabajo realizado ha tenido como objetivo el estudio y desarrollo de suspensiones de polvo comercial de Titanio (Ti), Hidruro de Titanio (TiH2), Hidroxiapatita (HA) y la mezcla de Níquel (Ni) y Circona estabilizada con Itria (YSZ), en la fabricación de estructuras porosas, con tamaño de poro en el rango de las micras (>10 mm). Por una parte, la propuesta de investigación incide en la validación de los diferentes métodos de procesamiento, al utilizar cerámicas y metales ligeros (HA, TiH2 y Ti) y pesados (Ni y YSZ). Por otra parte, la investigación se ha centrado en el uso de una familia de aditivos de procesamiento, como son los derivados hidrosolubles de la celulosa (Metilcelulosa, MC, y Carboximetilcelulosa, CMC), y en la descripción del rol que cumplen como espesantes y/o gelificantes térmicos en el conformado de esponjas, espumas y andamios, fabricados mediante las técnicas de réplica, espumado y robocasting, respectivamente.

Calificación:Sobresaliente Cum Laude

Miembros del Tribunal:
Prof. David Tudela Moreno, Universidad Autónoma de Madrid (UAM)
Dra. Berta Moreno Burriel, Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV)
Dr. Emilio López López, Global Innovation Centre (GIC) – Element Six
Dr. Pedro Miranda González, Universidad de Extremadura (UEx)
Dra. Sophia Alexandra Tsipas, Universidad Carlos III de Madrid (UC3M)


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