Effects of Fe addition on the mechanical and thermo-mechanical properties of SiC/FeSi2/Si composites produced via reactive infiltration

Remaining silicon in SiC-based materials produced via reactive infiltration limits their use in high-temperature applications due to the poor mechanical properties of silicon: low fracture toughness, extreme fragility and creep phenomena above 1000 °C. In this paper SiC–FeSi2 composites are fabricated by reactive infiltration of Si–Fe alloys into porous Cf/C preforms. The resulting materials are SiC/FeSi2 composites, in which remaining silicon is reduced by formation of FeSi2. For the richest Fe alloys (35 wt% Fe) a nominal residual silicon content below 1% has been observed. However this, the relatively poor mechanical properties (bending strength) measured for those resulting materials can be explained by the thermal mismatch of FeSi2 and SiC, which weakens the interface and does even generate new porosity, associated with a debonding phenomenon between the two phases.

TICs como herramientas de apoyo para estudiantes con TDAH

La enseñanza universitaria se encuentra sumergida en un proceso de cambios impulsados por la implantación de las TIC, que ha supuesto una revolución del concepto de enseñanza-aprendizaje. Con la llegada de dicha tecnología se superan barreras, haciendo más accesible el completo desarrollo, tanto personal como académico, del alumno con TDAH en el entorno universitario. Mediante el uso del iPad en el aula utilizando la conexión Airserver, que permite la proyección del contenido que se está visionando en dicho dispositivo a través de un cañón, así como la proyección simultánea del mismo en otro dispositivo personal, y acompañado de dos herramientas potentes, como son el iAnnotate y uPAD, se pretende mejorar y facilitar la vida académica no sólo de las personas con TDAH, sino de la población universitaria en general, ya que éste su uso permitirá una mayor organización de la información, así como una captación y remarcación más exhaustiva de los conceptos más importantes.

“Materiales Compuestos” en el Máster de “Ciencia de Materiales”

La asignatura de “Materiales Compuestos”, que se imparte en el Máster de “Ciencia de Materiales” de la Universidad de Alicante, se engloba dentro de una rama clásica de la Ciencia y la Tecnología de los Materiales, donde confluyen distintas áreas de conocimiento como la química, la física y la ingeniería mecánica, entre otras. Las diversas maneras de abordar estos conocimientos hacen que su enfoque didáctico sea complejo. “Materiales Compuestos” es una asignatura optativa del Máster de 3 créditos, impartida en el segundo cuatrimestre, que se incluye en el módulo de especialización “Materiales estructurales y funcionales”. En la presente comunicación se propone una metodología docente para esta asignatura adaptada al marco del Espacio Europeo de Educación Superior, así como también su interrelación con otras materias tanto complementarias como básicas dentro del contenido curricular del Máster. Desde un punto de vista didáctico “Materiales Compuestos” ha sido estructurada para ser impartida según el modelo de portfolio discente.

Homogeneización de la Guía Docente de “Química del Estado Sólido” en titulaciones de Máster

La asignatura de “Química del Estado Sólido” se imparte actualmente en los Másteres de “Ciencia de Materiales” e “Interuniversitario de Nanociencia y Nanotecnología Molecular”. El programa de esta asignatura en ambos Másteres es ligeramente distinto, ya que en principio así se pensó atendiendo a las particularidades de los objetivos de aprendizaje en cada Máster. Después de la experiencia adquirida tras unos años de funcionamiento de esta asignatura, y dado que la asignatura tiene en ambos Másteres el carácter de “básica”, los autores creen que es posible proceder a una homogeneización curricular con el fin del aprovechamiento de recursos (no sólo humanos, sino también de espacio y tiempo). Esto permite que la asignatura pudiese ser impartida con los mismos objetivos de enseñanza-aprendizaje en ambos Másteres y de manera simultánea. En este trabajos e aborda una propuesta de metodología docente según un enfoque didáctico que cubre las necesidades de formación en ambos Másteres.

Los simuladores como recurso educativo ante las consideraciones alternativas del Equilibrio Químico en estudiantes universitarios

El Equilibrio Químico en todas sus vertientes (reacciones de oxidación- reducción, comportamiento ácido-base, principio de Le Chatelier, etc.) es uno de los conceptos esenciales de la Química y es la base para la comprensión de una amplia gama de situaciones de interés en dicho campo. Por lo tanto es fundamental que el alumno alcance esa destreza-concepto lo antes posible, lo que conlleva que sea necesaria una revisión metodológica para adaptarse a los nuevos tiempos y a las nuevas necesidades de los alumnos. Dicha revisión está encaminada a tratar de dar respuesta a las consideraciones alternativas que presentan los alumnos en el ámbito universitario en relación al concepto de Equilibrio Químico. Para llevarla a cabo, se propone el uso de simuladores interactivos como recurso de apoyo que permita el acceso a un escenario novedoso que facilite la interacción directa con los principios y conceptos más significativos. Los simuladores, desde un enfoque constructivista, dan respuesta a la necesidad de adaptación y cambio que suscita el cambio de paradigma metodológico en ambientes universitarios, contribuyendo, en gran medida, al aprendizaje autónomo del alumno.

Design of composites for thermal management: Aluminum reinforced with diamond-containing bimodal particle mixtures

A new design route is proposed in order to fabricate aluminum matrix diamond-containing composite materials with optimized values of thermal conductivity (TC) for thermal management applications. The proper size ratio and proportions of particulate diamond–diamond and diamond–SiC bimodal mixtures are selected based on calculations with predictive schemes, which combine two main issues: (i) the volume fraction of the packed particulate mixtures, and (ii) the influence of different types of particulates (with intrinsically different metal/reinforcement interfacial thermal conductances) on the overall thermal conductivity of the composite material. The calculated results are validated by comparison with measurements on composites fabricated by gas pressure infiltration of aluminum into preforms of selected compositions of particle mixtures. Despite the relatively low quality (low price) of the diamond particles used in this work, outstanding values of TC are encountered: a maximum of 770 W/m K for Al/diamond–diamond and values up to 690 W/m K for Al/diamond–SiC.

Fabrication of Mg foams for biomedical applications by means of a replica method based upon spherical carbon particles

Interest in Mg foams is increasing due to their potential use as biomaterials. Fabrication methods determine to a great extent their structure and, in some cases, may pollute the foam. In this work Mg foams are fabricated by a replica method that uses as skeleton packed spheres of active carbon, a material widely utilized in medicine. After Mg infiltration, carbon particles are eliminated by an oxidizing heat treatment. The latter covers Mg with MgO which improves performance. In particular, oxidation retards degradation of the foam, as the polarization curves of the Mg foam with and without oxide indicate. The sphericity and regularity of C particles allows control of the structure of the produced open-cell foams.

Effects of infiltration pressure on mechanical properties of Al–12Si/graphite composites for piston engines

In this work results for the flexural strength and the thermal properties of interpenetrated graphite preforms infiltrated with Al-12wt%Si are discussed and compared to those for packed graphite particles. To make this comparison relevant, graphite particles of four sizes in the range 15–124 μm, were obtained by grinding the graphite preform. Effects of the pressure applied to infiltrate the liquid alloy on composite properties were investigated. In spite of the largely different reinforcement volume fractions (90% in volume in the preform and around 50% in particle compacts) most properties are similar. Only the Coefficient of Thermal Expansion is 50% smaller in the preform composites. Thermal conductivity of the preform composites (slightly below 100 W/m K), may be increased by reducing the graphite content, alloying, or increasing the infiltration pressure. The strength of particle composites follows Griffith criterion if the defect size is identified with the particle diameter. On the other hand, the composites strength remains increasing up to unusually high values of the infiltration pressure. This is consistent with the drainage curves measured in this work. Mg and Ti additions are those that produce the most significant improvements in performance. Although extensive development work remains to be done, it may be concluded that both mechanical and thermal properties make these materials suitable for the fabrication of piston engines.