Evaluación de los principales parámetros para la fabricación de moldes cerámicos de microfusión aglomerados con silicato de sodio

El método de fundición a la cera perdida, destinado a la obtención de piezas de alta calidad, se emplea en elementos donde los costos por mecanizado son muy altos y no es posible la utilización de las técnicas tradicionales para su obtención por solidificación. El proceso permite libertad de diseño, colocar todo tipo de aleaciones, minimizar las tolerancias dimensionales, emplear las piezas sin mecanizado adicional, obtener espesores de pared muy finos y acabado superficial con muy baja rugosidad. Empleando silicato de sodio como aglomerante para la construcción de los moldes, se aportará los parámetros necesarios para evaluar el uso de sílice electrofundida como material para los moldes, temperatura y tiempos para la calcinación de los mismos con el objeto de obtener sus mejores condiciones y minimizar los costos de producción. Se inician trabajos en ceras para modelos y se continúan los referidos a tiempos de solidificación tendientes a obtener parámetros que faciliten el proceso de obtención de piezas por solidificación, empleando el método de la cera perdida. Objetivos: Continuar con el estudio de las variables de proceso que permitan la utilización a nivel industrial del silicato de sodio como aglomerante en moldes cáscara para microfusión, con las siguientes acciones: * Evaluar las características de moldes construidos con distintos tipos y granulometrías de refractorios, para determinar combinaciones óptimas para cada necesidad, en lo que se refiere a mayor resistencia mecánica y permeabilidad. * Estudiar las formas de optimizar el método de calcinación de los moldes, es decir, establecer períodos de permanencia en el horno y temperatura del mismo, a fin de minimizar los tiempos totales de elaboración de los moldes. * Evaluar y caracterizar materias primas para la obtención de ceras para modelos aptas para ser inyectadas en estado líquido o semilíquido. * Estudiar métodos alternativos para la elaboración de la conductividad térmica de moldes cerámicos. * Transferir la información al medio industrial para interactuar con fundiciones de la región.

Generación y reacciones en fase gaseosa de radicales pequeños de interés en los procesos de deposición de silicio y derivados y en la química atmosférica

Los radicales libres juegan un papel importante como intermediarios en muchas reacciones químicas, como aquéllas involucradas en la combustión, en la atmósfera y en el espacio interestelar. El interés en los radicales libres ha crecido como resultado de la aplicación de las técnicas láser. (...) (...) Otra razón es su importante rol en la química de la atmósfera en relación a los problemas ambientales y su papel en los procesos de oxidación de moléculas orgánicas, en la química de la combustión y en la química atmosférica. Por esto es importante medir los coeficientes de velocidad para estas reacciones y comprender los mecanismos de reacción involucrados. (...) La aplicación de láseres al procesamiento de materiales para producir polvos y recubrimientos cerámicos de utilidad en microelectrónica, medicina, etc., ofrece una nueva tecnología con ventajas respecto de los métodos convencionales. SiH4 y sus derivados reciben atención debido a su importancia en la industria de los semiconductores. Sin embargo hay poca información disponible sobre los procesos químicos elementales de esta molécula. (...) En síntesis, es necesario conocer la reactividad y la cinética de los radicales del Si facilitará, a los fines de facilitar la construcción de mecanismos de deposición; el depósito de películas muy finas de Si y sus derivados a partir de distintos tipos de precursores en fase gaseosa, es de vital importancia en la tecnología moderna. (...) El proyecto comprende el estudio de las fluorescencias infrarroja y visible producidas por las especies generadas por la descomposición de silano (SiH4) por irradiación láser en fase gaseosa. Se estudia la generación de radicales, principalmente SiH2 y SiH3, a partir de precursores adecuados y sus reacciones con el objeto de obtener parámetros cinéticos y mecanismos de reacción que contribuyan al modelado de los procesos de deposición de metales y semiconductores. Se completará el montaje y calibración de un sistema de fotólisis pulsada con detección por fluorescencia de resonancia en flujo lento para el estudio de reacciones de átomos y radicales pequeños con compuesos de interés atmosférico.

Producción y Reproducción social durante el primer Milenio en el Valle de Tafí (Tucumán, Argentina). Social Production and reproduction in the First Millenium in Tafí Valley (Tucumán, Argentina).

El Valle de Tafí fue uno de los primeros espacios del Noroeste Argentino habitados por comunidades sedentarias, entre el 200 a.C. y el 900 d.C. Éstas establecieron asentamientos aldeanos de varias hectáreas de superficie, alterando sensiblemente el paisaje mediante la construcción de numerosos conjuntos residenciales, canales de manejo del agua, montículos de limpieza de campos de cultivo y muros de contención del suelo. Los procesos históricos desarrollados en ese milenio fueron explicados desde perspectivas teóricas culturalistas (González y Núñez 1960) y sistémicas (Berberián y Nielsen 1988a), las cuales permitieron establecer una estructura cronológica inicial y las principales estrategias adaptativas para el proceso. Este proyecto intenta abordar el modo en que las estrategias de reproducción doméstica se relacionaron con la estructuración del contexto social más amplio. Interesa particularmente analizar las maneras en que la cultura material (arquitectura residencial, campos agrícolas, entierros, alfarería y bienes de prestigio) fue utilizada en la construcción de la sociedad, enfocándonos en la agencia y la identidad. Es de particular importancia establecer la escala real de acción social involucrada en los procesos y la identidad de los grupos que tuvieron una participación activa en ellos. Los trabajos de campo realizados en el Valle de Tafí han provisto de una gran cantidad de datos que evidencian el desarrollo de una sociedad compleja en el primer milenio d.C.: producción agrícola intensiva, demografía creciente, objetos de prestigio en contextos funerarios e intercambio a larga distancia (González y Núñez 1960, Berberián y Nielsen 1988a y 1988b). Sin embargo las unidades sociales implicadas no parecen haber superado a las relaciones propias de unidades domésticas extendidas. Las excavaciones realizadas por nuestro equipo han mostrado fuertes conexiones entre las estrategias de reproducción social doméstica, producción agrícola fragmentada y rituales a los ancestros, materializados no sólo en contextos funerarios ("cistas") y monumentos monolíticos ("menhires-huancas"), sino también en la arquitectura doméstica. Esta relación fue interpretada como un aspecto central en el desarrollo de las sociedades agrícolas tempranas de sur andino, siendo la base de grupos de parentesco competitivos en luchas sociales y negociaciones políticas permanentes. Esta lógica social permitiría explicar la variabilidad registrada en la materialidad arqueológica. La realización de prospecciones, relevamientos y mapeos de sitios, excavaciones sistemáticas, dataciones absolutas, análisis paleopatológicos sobre restos humanos, estudios cerámicos, líticos y de química de suelos, es esencial no sólo para el incremento del corpus de datos que de luz a estos problemas, sino también para la toma de conciencia social acerca del valor del patrimonio cultural prehispánico, que en el presente se encuentra en riesgo.La concreción de los objetivos de este proyecto aportarán a esclarecer hasta qué punto la materialidad doméstica fue un elemento reproductor de predisposiciones subjetivas de la acción (habitus), cómo se relacionaron las viviendas a los sectores de cultivo, en qué forma los emplazamientos productivos modificaron el paisaje y esto repercutió en la propiedad de los medios productivos. Considerando que Tafí fue uno de los primeros valles intermontanos del Noroeste Argentino habitado por comunidades agricultoras, y que este ámbito geográfico significa un lugar de paso obligado entre las yungas orientales y los valles semiáridos y la puna, un profundo estudio de su arqueología podría proveer una mirada sobre la historia del desarrollo cultural surandino. Esta área geográfica es una clave para entender no sólo la historia de los grupos locales sino también el desarrollo y la interacción en un área mayor que se extiende más allá de lo Andes, en Chile.

Materiales de interés tecnológico

Este es un proyecto que tiene por objetivo general dar continuidad a las investigaciones relacionadas a materiales de interés tecnológico que el Grupo Ciencia de Materiales de Fa.M.A.F lleva a cabo. Las diferentes líneas de trabajo se pueden agrupar en tres grandes temas: aceros y superaleaciones basadas en Fe y Ni; cerámicos magnéticos [filtros moleculares de sílice del tipo ZSM-5, MCM-41 y MCM-48 modificados con Fe, Co, Mn; hematita nanométrica] y aleaciones metálicas magnéticas [CoCu, nanohilos y multicapas de CoM y FeM (M= Pt y Pd); aleaciones de tipo Heusler Mn-Ni-Ga, aleaciones CoSiB y FeSiB nanoestructuradas ]. El primer tema apunta a la optimización de las propiedades mecánicas de aceros de medio carbono y baja aleación, de producción nacional y aptos para construcciones mecánicas, y al desarrollo de superaleaciones (Fe,Ni) de alta temperatura, para su aplicación en pequeñas Turbomáquinas Térmicas. En el caso de materiales magnéticos cerámicos y metálicos, el objetivo es la producción y el desarrollo de nanoestructuras novedosas, con propiedades especiales, de potencial uso en nano-dispositivos y nanotecnología en general. En todos los casos se plantea la producción del material de interés a escala laboratorio, con control de las variables del proceso, la caracterización de la microestructura resultante y sus propiedades relevantes. Luego se establecen las correlaciones proceso-microestructura y microestructura–propiedades y se formalizan en modelos para los diferentes mecanismos que operan tanto durante la etapa de proceso (modelos de solidificación, de deposición, de aleado mecánico) como los involucrados en las propiedades de interés (modelos de magnetización, transporte, deformación). En este esquema se busca optimizar las propiedades. El presente proyecto fortalecerá además el área Ciencia de Materiales en la Universidad Nacional de Córdoba, formando en el nivel de grado y posgrado a ingenieros y físicos en esta disciplina. En el área de materiales cerámicos magnéticas nos dedicaremos (en colaboración con CiTeQ-UTN-FRC) a la producción y caracterización de filtros moleculares de sílice de amplio uso en procesos de catálisis, modificados por la incorporación de especies magnéticas. La incorporación del material magnético se realizará mediante técnicas hidrotérmicas y de impregnación. Los composites obtenidos se estudiarán con dos propósitos: evaluar los efectos de la funcionalización magnética sobre el desempeño del filtro de sílice como catalizador de diferentes reacciones y describir las propiedades magnéticas de las pequeñas (2 a 5 nm) nanoestructuras encapsuladas en los poros. Se continuará con la producción y caracterización de partículas de ferritas, con propiedades determinadas a partir del control de los distintos parámetros que intervienen en la síntesis. En la línea de aleaciones metálicas magnéticas se estudiarán las aleaciones de Heusler, con memoria de forma magnetica, las aleaciones CuCo con magneto-resistencia gigante y las aleaciones (Co,Fe)SiB con magnetoimpedancia gigante. Se aplicará la técnica de melt spinning con dos rodillos, a la producción de estas aleaciones. En el caso de aceros de medio carbono el plan propuesto apunta a identificar los micromecanismos de deformación y fractura que pueden operar en estas microestructuras. Se realizará el "collar test" con el objetivo de propagar una grieta radialmente hacia el centro del collar y luego poder observar la sección de material que la contiene. Esta serie de experimentos y observaciones permitirán localizar el inicio de la grieta y avanzar sobre la determinación del tipo de partículas que actúan como intermediarios en la propagación. Se espera que estos antecedentes más los resultados metalográficos arrojen luz sobre los mecanismos de fractura del acero IRAM – IAS 15B41