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[ES] Se expone en este trabajo la segunda parte de los resultados de la investigación sobre el comportamiento en fusión de las escorias y el proceso seguido para la obtención de materiales vitrocerámicos utilizando estas escorias como materia prima. A partir de una mezcla vitrificable basada en escorias, casco de vidrio y carbonato cálcico precipitado de azucarera, se ha obtenido por fusión a 1450ºC un vidrio (ECSCP) que presenta un mecanismo de cristalización superficial. Con el vidrio pulverizado se conformaron probetas cilíndricas de 40 mm de diámetro y 7 mm de altura aproximada, que fueron posteriormente sometidas a los tratamientos térmicos de desvitrificación a temperaturas entre 800 y 1100ºC, y tiempos de tratamiento entre 5 y 60 minutos, obteniéndose una serie de materiales vitrocerámicos de wollastonita-anortitagehlenita. Estos materiales han sido caracterizados y analizadas sus propiedades en función del tiempo y las temperaturas de desvitrificación., [EN] There are here reported the result of the second phase of the investigation on the melting behavior of the slag and the process followed to synthesize glass-ceramic materials using this slag as raw component. Starting from a vitrifying mixture based on slag, glass cullet and precipitated calcium carbonate coming from sugar refining, we have obtained the parent glass named ECSCP, which exhibit a surface tendency of crystallization. Pressed specimens of 40 mm diameter and 7 mm height were conformed with the powdered ECSCP glass. The specimens were heat treated for crystalline phases development at temperatures between 800 and 1100ºC during time intervals from 5 to 60 minutes. A series of wollastonite-anorthite-gehlenite glass-ceramics has been synthesized of different characteristics depending on the time and temperature of devitrification., Las siguientes entidades han colaborado en la financiación de esta investigación: la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología a través del proyecto REN2001-0912/TECNO; las empresas ELCOGAS S.A y Azucarera EBRO S.L.

[ES] Las propiedades de un material cerámico están íntimamente relacionadas con el procesamiento seguido para su obtención, dado que éste determina en gran medida su microestructura. En este trabajo se ha diseñado un material cerámico, obtenido a partir de materias primas alternativas (residuos industriales y urbanos), encaminado a retener metales pesados en aguas contaminadas, siguiendo tres procesos distintos: colaje en molde de escayola, prensado uniaxial y extrusión. Para establecer una comparativa entre ellos se han preparado, en los tres casos, en forma de anillos Raschig. Se ha procedido a la caracterización físicoquímica de los materiales así obtenidos, observándose su microestructura mediante microscopía electrónica de barrido, superficie específica (BET), medidas de densidad en mercurio y helio, absorción de agua y porosidad. Asimismo se ha realizado un ensayo dinámico de retención de metales pesados con estos anillos en aguas simuladas, llevando a cabo análisis químicos mediante ICP-OES en las aguas depuradas., [EN] Properties of ceramic materials are directly related with process followed for their production, since the process is determining microstructure. In this work a ceramic material from industrial and urban wastes has been designed and set out for retaining heavy metals from industrial contaminated waters, following three different processes: slip casting, uniaxial pressing and extrusion. These materials have been shaped as Raschig rings to establish a comparison between them, in three cases. A physical-chemical characterisation of the material has been performed. The microstructure was studied by SEM, specific surface area (BET), mercury and helium density measurements, water absorption and porosity. Additionally, a dynamic immobilisation experiment was performed with these rings in simulated waters containing heavy metals. Chemical analyses were carried out by ICP-OES technique in treated waters., A la CICYT por la financiación (proyecto AMB99-1187 y DP12000- 0153-P4-0)

Great efforts have been made over the last years to avoid the use of coupling agents between ultrasonic transducers and sample materials for NDE applications. Two different technologies compite for this particular application: piezoelectric and electrostatic transducers. In the first case, main problem is the huge impedance mismatch between the air and any piezoceramic. This can be partially solved using λ/4 matching layers. Low density and slow velocities of sound propagation in the materials (acoustic impedance as low as 0.1 MRayl), low attenuation of ultrasonic waves and good tuning of the λ/4- resonance to the working frequency of the ceramic are requiered. Usually, all this requirements are extremely difficult to achive at once. It is presented, in this work, the mechanical characterisation of highly porous materials to be used as λ/4- matching layers at frequencies around 1 MHz. This characterisation (both elastic constants and attenuation) is performed using airborne ultrasonic waves. The use of these materials as matching layers for piezoelectric transducers in pitch-cath mode increases the transmision by 35 dB and provides sensitivities about –20 dB.En los últimos años se están realizando grandes esfuerzos para poder realizar inspecciones de Ensayos no Destructivos por ultrasonidos sin emplear líquidos como medio de acoplo entre los transductores piezoeléctricos y las estructuras a inspeccionar. En este campo compiten dos tecnologías de transducción, los transductores basados en piezocerámicas y los de tipo capacitivo. En el caso de los piezocerámicos, el punto crítico lo constituye la desadaptación de impedancias entre el resonador piezoeléctrico y el aire. Para soslayar este problema es posible utilizar capas de adaptación (λ/4). Para esto es necesario utilizar materiales con muy baja densidad y velocidad de propagación (impedancia acústica específica del orden de 0.1 MRayl), baja atenuación y buena sintonización a la frecuencia de trabajo. Con frecuencia, todas estas propiedades son extremadamente difíciles de conjugar. En el trabajo se presenta la caracterización de materiales con elevada porosidad y su utilización como líneas de transmisión λ/4 para frecuencias en el entorno de 1 MHz. La caracterización – constantes elásticas y coeficiente de atenuación- se realiza con acoplamiento en aire. El uso de estos materiales como línea de adaptación logra mejoras de transmisión de hasta 35 dB y sensibilidad en modo emisión-recepción de hasta –20 dB.

In this work, it has been studied the influence of the particles size and sinterization temperature in the preparation of flat microfiltration ceramic membranes. These membranes were made from ceramic materials by controlling, among other factors, the particle size, the chemical formulation of the paste and its thermal treatment. The structural morphology of the membranes has been studied as a function of particle size and sinterization temperature, by using mercury porosimetry and air-liquid porometry. Both techniques have been used due to their complementarity, as far as mercury porosimetry gives information on total pores, while air-liquid porometry does it on active pores. Results showed that both active and total pores size, are incremented with the size of the used particles. Similarly, the increase of the sinterization temperature (within the range of work) results in an increase of the mean pore size and a broadening of the distribution.En este trabajo se ha estudiado la influencia del tamaño de partículas y de la temperatura de sinterizado en la preparación de membranas planas de microfiltración. Estas membranas se prepararon a partir de materias primas cerámicas controlando, entre otras variables: el tamaño de partículas, la formulación química de la pasta y su tratamiento térmico. La morfología estructural de las membranas en función del tamaño de partícula y la temperatura de sinterizado ha sido estudiada mediante técnicas de porosimetría de mercurio y porometría de aire-líquido. Las dos técnicas de análisis han sido utilizadas por su complementariedad, puesto que la porosimetría de mercurio informa sobre los poros totales, mientras que la porometría de aire-líquido lo hace sobre los poros activos. Los resultados muestran que tanto el tamaño de los poros activos como de los totales, se incrementa con el tamaño de partícula de la pasta empleada. De forma similar, el incremento de la temperatura de sinterizado (dentro del rango de trabajo) produce un aumento del tamaño medio de poro y un ensanchamiento de la distribución.

A method to prepare and characterize different microfiltration ceramic membranes is described here. The membranes are composite and consist in a macroporous support, giving high mechanical resistance, onto which a thin microporous layer is deposited. This active film determines the retention properties of the membrane. Several versions of these membranes were prepared by controlling: particle size, chemical formulation of the paste and its thermal treatment. Both the support and the active layer were obtained from slips consisting in caolin, clay, feldespatum etc. The morphology of the active layer, support and composite membrane have been investigated by AFM (Atomic Force Microscopy) and hydraulic permeabilities. Structural properties and permselectivity make these membranes appropriate to be efficiently used in microfiltration processes.En este trabajo se describe el método de preparación y la caracterización de diversas membranas cerámicas tubulares con utilidad en el campo de la microfiltración. Se trata de membranas compuestas formadas por un soporte macroporoso que le confiere resistencia mecánica y una capa delgada microporosa o superficie activa depositada sobre el soporte que es la que determina las características retentivas de la membrana. Se prepararon diversas versiones de estas membranas a partir de materias primas cerámicas controlando, entre otras, variables como: el tamaño de partículas, la formulación química de la pasta y su tratamiento térmico. El material del soporte y de la capa activa se obtiene a partir de barbotinas a base de caolín, arcilla, feldespato, alúmina, etc. La morfología estructural del soporte, capa activa y membrana compuesta se ha estudiado mediante técnicas de AFM (Microscopía de Fuerza Atómica) y permeabilidades hidráulicas. Las propiedades estructurales y permeoselectivas de estas membranas cerámicas, hacen que sean apropiadas para procesos de microfiltración.

Among the separation processes in the industry, those using membranes are usually considered as forming a new and promising field. From them, those which use ceramic membranes, which can be manufactured more selective now than some time ago, are especially relevant due to their high mechanic, thermal and chemical resistances. Here we will start by a summary description of the methods of synthesis of inorganic membranes and particularly ceramic ones. Traditional methods are presented as well as both the polymeric and the coloidal sol-gel techniques. In order to characterize them, pore size distributions and surface properties, including morphology, hydrophillicity and electrical properties should be investigated. Some techniques to study these structural and surface properties are summarily presented. The ceramic membranes can substitute polymeric ones in most of their typical applications with profit due to their better performances and durability.Entre los procesos industriales de separación, los que se basan en membranas se consideran como un nuevo y prometedor campo en desarrollo. Entre éstos, los basados en el uso de membranas cerámicas por sus características de resistencia mecánica, térmica y química y cada vez mayor selectividad han adquirido una gran relevancia. En este trabajo se comenzará haciendo una breve descripción de los métodos de síntesis de membranas inorgánicas y en particular cerámicas. Se exponen tanto los métodos tradicionales como los de sol-gel por vías polimérica y coloidal. Para caracterizar estas membranas se deben obtener sus distribuciones de tamaño de poro y propiedades superficiales tanto morfológicas como relacionadas con la hidrofílicidad y sus propiedades eléctricas. Algunas técnicas de investigación de estas propiedades estructurales y superficiales se exponen también resumidamente. Las membranas cerámicas pueden usarse en las mismas aplicaciones que las membranas poliméricas, con la ventaja de sus mejores prestaciones y durabilidad.

espanolEn este trabajo se ha abordado la caracterizacion de una membrana ceramica de microfiltracion flexible, fabricada por Synthesechemie® con tamano de poro nominal de 0.45 µ m. Esta consiste en un soporte poroso de α -alumina que posee un armazon formado por una red metalica de acero inoxidable sobre el cual existe una capa selectiva de oxido de titanio. La caracterizacion de la membrana ha sido realizada con diversas tecnicas como: microscopia de fuerza atomica (AFM), poro¬metria de desplazamiento aire-liquido y porosimetria de mercurio. Cada tecnica da informacion sobre aspectos diferentes: superficie, poros totales y poros activos. Si bien la distribucion total de tamanos de poro es bastante ancha, los poros activos (abiertos al flujo) presentan una distribucion de tamanos estrecha con un valor medio muy proximo al nominal. EnglishIn this work we present the characterization of a ceramic flexible membrane, made by Synthesechemie®, with a nominal pore size of 0.45 µ m. This membrane consists in an α -alumina porous support which has an embedded stainless steel metallic net¬work, onto what a selective layer of titanium dioxide has been deposited. Membrane characterization has been realized with the aid of several techniques as: atomic force microscopy (AFM), air-liquid displacemente porosimetry and mercury porosimetry. Each tecnique giving information on different aspects: surface charac¬teristics, bulk pores and active pores. Although the total pore size distribution is rather broad, the active pores (those ope¬ned to flux) present a narrow distribution with a mean pore size very close to the manufacturer nominal value.

[ES] Entre las distintas técnicas de medida de la conductividad térmica de materiales, el método comparativo, recogido en la norma ASTM E1225-99, es el más adecuado para muestras porosas o materiales compuestos. Este método permite determinar conductividades térmicas en estado estacionario, en el intervalo de valores de 0,2 a 200 W/mK, y a temperaturas de ensayo en el rango 100-1300 K, dependiendo del diseño del equipo. En este trabajo se expone el diseño, desarrollo y puesta a punto de un equipo de medida de conductividad térmica basado en este método. Paralelamente, se realiza una validación del equipo mediante el estudio comparativo de los resultados obtenidos usando el equipo comparativo y la técnica del pulso láser en materiales porosos de mullita., [EN] Among the different techniques available for measuring thermal conductivity, the comparative method (ASTM E1225-99) is the most appropriate for porous materials. This method determines the thermal conductivity in steady state conditions in the 100 - 1300 K temperature range and for conductivities between 0.2 and 200 W/mK, respectively, depending on the equipment characteristics. In the present paper, the design and development, as well as the start up process, of an apparatus based on this method is described. Thermal conductivity data on a mullite based refractory, measured by both the laser flash and the comparative methods, are presented and comparatively discussed in order to validate the developed equipment., Este trabajo ha sido financiado por los proyectos CAM 07N/0095/2002 y Mcyt, MAT 2003-06147-C04-01.