Search

Proyecto multidisciplinario dirigido a la restauración comercial con la finalidad de facilitar la adaptación de sus menús y ampliar la oferta gastronómica destinada a la población que presenta algún tipo de restricción, intolerancia y/o alergia alimentaria. El objetivo principal es conocer las necesidades que tienen estos usuarios cuando comen fuera de casa y así proporcionar las herramientas adecuadas a los establecimientos de restauración comercial que quieran llevar a cabo una oferta de alimentación adaptada a las diferentes dietas. Las herramientas utilizadas han sido encuestas dirigidas a usuarios y restauradores. La observación de los resultados obtenidos muestra la clara necesidad de ofrecer formación específica a los restauradores para poder responder a la demanda social del colectivo afectado., Projecte de recerca sobre gastronomia i salut finançat pel HUB.

Due to the current interest on intermetallic compounds (IMCs), specially for their use at high temperatures being capable to substitute superalloys and, for the lately improvement of their lack of ductility, this work evaluates the use of intermetallics as coatings by using Thermal Spray technologies, thus providing improved surface component properties. The IMCs chosen for this study have been the following: FeAl, NiTi and NbAl3. Regarding their high Al contents, the aluminides present low densities and the possibility to form protective alumina compact layers against hostile environments. NiTi was selected as an interesting intermetallic for its shape memory properties and excellent corrosion resistance.FeAl and NbAl3 coatings were produced by means of High Velocity Oxygen Fuel process trying to optimize the spraying conditions in order to achieve the lowest oxidation and porosity content as possible. On the other hand, Air Plasma Spraying and Vaccum Plasma Spraying were also evaluated for the production of NiTi coatings; in that case, the main purpose was the prevention of titanium oxidation and retention of autenitic NiTi phase, so that its shape memory properties could be preserved. The coatings were properly characterized by Scanning and Transmission Electron Microscopies and X-ray diffraction analysis. Afterwards, they were tested in laboratory conditions in order to study the mechanical properties such as hardness, sliding and abrasion wear and, corrosion and oxidation resistance.FeAl coatings (obtained from a mechanically alloyed and a mechanically milled powders) were compared in terms of oxidation and wear resistance. A higher hardness was found to be correlated with a higher abrasion resistance. Iron aluminide coatings showed to have a fairly good oxidation resistance up to 900ºC. The uniform oxide scale without significantly spallation guarantees a reliable performance at such temperature. The NbAl3 coating was about 20% harder than the hardest nitinol and iron aluminide coatings. Nb-Al based deposits displayed more wear damage than iron aluminides. When these coatings were oxidized, they followed a logarithmic behaviour but with a much more rapid kinetics than the iron aluminide coatings. At 900ºC, whereas the steady state is reached for a weight increase below 10% in the different Fe-Al coatings, the corresponding to the Nb-Al coatings increases up to 40% due to the pesting phenomenon.With regard to the NiTi coatings, those obtained from HVOF presented the highest retention of original austenitic phase. The hardness of such coatings is much higher than that of the iron aluminide coatings and a correlation was also found with their abrasion resistance. Finally, the as-sprayed VPS and HVOF coatings exhibitted superior corrosion resistance than APS in terms of corrosion potentials and current densities., Els compostos intermetàl.lics han anat adquirint al llarg de les últimes dècades una gran importància en el món metaal·lúrgic, en especial per l'interès de reduir-ne la seva fragilitat i fer viable el seu ús estructural. De tots els compostos intermetàl.lics que es coneixen, ens hem centrat com ha estudi dins de la present tesi en els aluminurs i en el nitinol (Ni-Ti). El grup dels aluminurs és bastant estudiat actualment a nivell de materials en volum degut a les expectatives que suposa poder disposar d'unes aleacions amb alta resistència, baixa densitat (degut a la presència de l'alumini) i la possibilitat d'oferir bones prestacions a alta temperatura (degut a la formació d'una capa compacta d'alúmina). Com a representació dins d'aquest grup, bàsicament cal fer menció als sistemes Fe-Al, Ni-Al i Ti-Al. Els seus elevats punts de fusió, claus per aquestes aplicacions deriven de la naturalesa del seu enllaç. Es coneixen, fins i tot, intermetàl.lics, anomenats refractaris amb punts de fusió per sobre dels 1600ºC; dos exemples en són el MoSi2 i el NbAl3. Per això, a fi de comparar dos tipus d'aluminurs, es va escollir el FeAl, com a representant del primer gruo i, el NbAl3, com a representant del segon grup.Pel que fa al nitinol, aquest es va escollir com a compost interessant en el món dels materials ja que té el què es coneix com a efecte memòria de forma i pseudoelasticitat a través d'una transformació martensítica. També presenten una bona resistència a la corrosió.Perquè s'han aplicat tots aquests compostos com a recobriments? Pel que fa als aluminurs degut a problemes en els mètodes de processat convencionals i, perque dóna l'opció de disposar d'un substrat amb les prestacions mecàniques desitjades protegit amb un recobriment que pugui proporcionar-li una bona resistència a l'oxidació a alta temperatura.En el cas del nitinol, un dels principals impediments és l'econòmic ja que fabricar peces en volum d'aquest material pot resultar molt car. Algunes de les prestacions que es tenen en ment per l'ús dels recobriments obtinguts a partir d'aquesta aliatge són la resistència a la corrosió i, si es pot aconseguir, un bon comportament també a desgast.S'ha emprat doncs la Projecció Tèrmica per l'obtenció de recobriments, principalment les tècniques: projecció per Alta Velocitat (HVOF, High-Velocity Oxy-Fuel), projecció per Plasma Atmosfèric (APS, Atmospheric Plasma Spraying) i projecció per Plasma al Buit, (VPS, Vacuum Plasma Spraying). L'obtenció i estudi dels recobriments d'HVOF de FeAl ha permès estudiar la influència del grau d'ordre-desordre en l'estructura i el tamany de gra amb les propietats caracteritzades. Per una banda, optimitzant els paràmetres s'han aconseguit recobriments menys porosos i amb menys oxidació. La projecció de partícules de major tamany permet retenir l'estructura nanocristal.lina inicial de la pols.S'observà en general, que els recobriments de major duresa mostraren millor resistència al desgast abrasiu, mentre que la duresa no semblà ser una variable clau en el comportament a desgast per lliscament. La resistència a l'oxidació a alta temperatura dels recobriments de FeAl presentà resultats acceptables a 900ºC però quan es pujà a temperatures més altes, l'atac fou més accelerat.S'han obtingut per primera vegada recobriments de Nb-Al per Projecció Tèrmica, tot i que les dificultats associades a la pròpia naturalesa de la pols i la seva irregular distribució de tamanys de partícules, han fet que els recobriments resultessin bastant oxidats, fet que suposa un empobriment d'alumini.En respecte al NiTi, es van comparar els recobriments obtinguts per APS, VPS i HVOF. Aquests estaven formats per una varietat de zones amorfes, nanocristal.lines amb alternança de fase austenítica i martensítica. El desgast de dits recobriments semblà ser més acusat que l'observat en el sistema FeAl. La resistència a la corrosió dels recobriments de NiTi fou major pel VPS i HVOF que no pas el d'APS ja que el mecanisme de corrosió d'aquest últim ve donat per la facilitat de penetració de la solució de clorur sòdic a través de les esquerdes del recobriment.

Aquest projecte representa l’estudi per a la millora de les propietats en servei d’unes vàlvules de bola d’acer carbonitrurat que comercialitza una empresa de vàlvules ben acreditada a nivell internacional. Davant doncs, de l’interès sorgit per dita empresa d’augmentar les prestacions en quant a desgast i corrosió, s’ha avaluat la viabilitat de substituir el procediment emprat per ells de nitruració en banys de sals (procediment TENIFER) per un tractament superficial de nitruració iònica. Una altra empresa catalana acreditada en els tractament de superficies, ha estat l’encarregada de dur a terme aquest tipus de nitruració, provant inclús de modificar diferents paràmetres del procés. Finalment, ha estat la meva responsabilitat, des del departament de Ciència dels Materials de la Universitat de Barcelona, de realitzar tota la caracterització tant a nivell estructural com de propietats de les peces tractades. Tal caracterització s’ha realitzat primer a nivell d’una preparació metal·logràfica per tal de veure les possibles diferències entre les diferents capes; en aquesta etapa s’ha emprat tant microscòpia òptica com electrònica. Un primer anàlisis de les mostres rebudes també inclogué l’estudi de la rugositat superficial i adherència de la capa. En un segon nivell, s’han avaluat propietats com la microduresa Vickers, la resistència al desgast per lliscament i la resistència al desgast abrasiu, així com la resistència a corrosió a través d’assajos de laboratori electroquímics i assajos industrials en cambres de boira salina. A petició de l’empresa, també es varen realitzar en algunes mostres, estudis de resistència a temperatura. El què s’ha observat és que efectivament hi ha una millora substancial, tant en desgast com en corrosió. De fet, els primers clients que se’ls ha proveït amb vàlvules tractades per nitruració iònica han vist un augment en el temps efectiu de les peces. Per tant, podem concloure que l’empresa ha adaptat satisfactòriament el nou procediment donant una millor resposta als seus clients. Cal dir però, que no queda la porta tancada a una investigació contínua, pensant inclús en altres tipus de tractaments superficials.

[eng] The Cold Spray (CS) is a novelty technique for the production of coatings within the field of Thermal Spray. The use of low work temperatures (under the melting point of the material) is what makes it different from the other conventional spraying techniques. CS is an ideal technique to spray materials that are sensitive to temperature, such as nanostructured and amorphous materials, or sensitive to the oxygen, as could be titanium. These characteristics may be specially promising within the field of biomedical coatings. Compared to the conventional processes, it would allow to produce coatings in a more cost-effect and environmental friendly way. The research is mostly focused on the obtaining of highly rough Commercial Pure Titanium (CP-Ti) and Calcium Phosphate (CP) coatings by CS for joint prosthesis application. An exhaustive development of coating parameter optimization has been developed and the different deposition mechanisms for each feedstock powder were analyzed as well. The mechanical and biological properties of the optimal coatings were evaluated consequently. The mechanical testing (e.g. Tensile and shear strength test and Taber test), was performed on the optimized CP-Ti coating overcoming the ASTM standard specifications for joint, shoulder and knee prosthesis; CP-Ti coating showed good bonding between particles as well with the substrate. The used of coarse titanium particles provided high roughness (Ra=40±12 µm and Rz=235±44 µm) that shows an increase in cell viability, proliferation and differentiation as well as mineralization, in comparison with a low-roughness titanium surface obtained by Sand Blasted (SB).Afterwards, additional surface modification procedures were investigated to obtain nanotextured surfaces on the as-sprayed CS titanium coatings to evaluate their in-vitro response for comparison. The anodic oxidation treatment leads to a TiO2 Nanotube (NT) layer with a pore diameter between 50-100 nm and a roughness of Ra=36.8±4.6 nm, whereas the alkaline treatment leads to a nanosurface of Ra=1.2±0.2nm, composed by very fine porosity PS). To sum up, CS has shown to be suitable to produce metallic and ceramic coatings for joint applications, especially those dealing with materials that are sensitive to the temperature and oxygen. The non-microstructural changes from the feedstock powder to the coatings leads to a big advantage in CS to obtain customized coatings., [spa] La Proyección Fría o también conocida por el nombre de Cold Spray (CS), es una técnica muy novedosa para la obtención de recubrimientos en el ámbito de la proyección térmica. El uso de bajas temperaturas de trabajo (siempre por debajo del punto de fusión del material) es lo que la hace diferente respecto al resto de técnicas convencionales, ya que la hace ideal para depositar materiales sensibles a la temperatura (ej. Materiales nanoestructurados y amorfos) o reactivos al oxígeno (ej. Titanio). Además tiene un gran potencial a nivel económico y ambiental por ser un proceso eficiente y respetuoso con el medio ambiente. La investigación se basa principalmente en la obtención de recubrimientos de titanio rugoso y fosfato cálcico mediante proyección fría, donde se han estudiado los diferentes mecanismos de deposición de las materias primas y se ha elaborado un estudio a nivel mecánico y biológico. Además, se han realizado tratamientos adicionales sobre los recubrimientos de titanio para obtener superficies nanotexturizadas y poderlas comparar in vitro. El uso de partículas gruesas de titanio facilita la obtención de grandes rugosidades superficiales en los recubrimientos de titanio, mejorando así la viabilidad y proliferación celular, al igual que la diferenciación y mineralización celular, en comparación a superficies con bajas rugosidades (como las superficies de titanio granalladas). Aun así, los tratamientos de nanotexturización, tales como el anodizado (donde se obtuvieron nanotubos de TiO2 con un diámetro entre 50-100nm) y el tratamiento alcalino (en el cual se obtuvieron porosidades

Treballs Finals de Grau d'Enginyeria Química, Facultat de Química, Universitat de Barcelona, Curs: 2015-2016, Tutores: Irene Garcia Cano i Núria Cinca Luis, Commercial titanium alloys, which are used in automotive and aerospace applications, are characterized by a low specific weight, high strength and an excellent corrosion resistance at relatively low temperatures. In some applications, they are exposed to a combination of high temperatures and mechanical loading as well as wear damage. However, the oxidation and abrasive resistance of titanium at high temperatures are rather poor; alloys such as Ti6Al4V have applications which are limited to temperatures below 500ºC; therefore it is of interest to increase their application temperatures. Several methods have been employed to increase the oxidation resistance to 900ºC. Among them, the use of titanium aluminide coatings has been considered of interest, especially the titanium trialuminide, which possesses enough aluminium content to form protective alumina layers. Some approaches to this strategy have included the use of conventional thermal spray technologies. In the present work, we proposed the use of the Cold Gas Spray (CGS) process to first try to form γ-TiAl coatings on Ti6Al4V substrates. Due to some handicaps given by the low deformability of such powder alloy, γ-TiAl+Al composite coatings were produced and annealed afterwards to form the TiAl3. These coatings have been characterized from the microstructural point of view as well as their wear resistance and oxidation performance

Treballs Finals de Grau de Química, Facultat de Química, Universitat de Barcelona, Any: 2016, Tutors: Carlos M. Müller Jevenois i Núria Cinca Luis, Titanium is a metallic material that has been studied for decades because of its interesting chemical, physical and biological features. More specifically, there have been numerous efforts in studying how the formation of ordered titanium oxide (TiO2) structures on its surface affects its properties (optical, catalytic, electrical, biocompatibility...). These structures can be obtained by several techniques, such as from anodization. This electrochemical technique allows obtaining a controlled oxide layer with the desired thickness and structure, and if certain parameters are well defined (electrolyte, potential applied, time...), ordered nanostructures. This range of structures can be obtained using a power supply controlled by a computer and a simple experimental system. The aim of this project is the electrochemical production of titanium oxide nanotubes and its characterization, as well as creating a hierarchical structure (macromicronano) to see which impact has the roughness of the substrate in the bioactivity and biocompatibility of this material.