Influencia del proceso de reciclado sobre las propiedades de los materiales compuestos obtenidos por inyección de poliestireno reforzado con fibras lignocelulósicas

The objective of this research is to study the influence of several recycling cycles on the mechanical properties of four different materials made by the injection of polystyrene. The four materials studied have different characteristics. The first one is polystyrene (PS), the second one is polystyrene reinforced with hemp fibers (PSf), the third one is polystyrene reinforced with hemp fibers modified with AKD (PSft) and the last one is polystyrene reinforced with fiberglass (PSfv). With all these materials tensile strength, bending, hardness and impact is measured. After the measurement of these physical properties, materials are recycled to obtain new injection samples, and its physical properties are measured again. This process is repeated during 24 cycles. After each recycling cycle material physical properties are related with polystyrene molecular weight, melt flow, FTIR spectra and DSC. From reinforced materials, fibers are recovered and through microscopy and image analysis they are characterized to study the influence that recycling has on its structure.

Propiedades de los materiales

Colección Materiales y Técnicas de Construcción

Prácticas de laboratorio en introducción a los materiales de construcción en ingeniería de la edificación

El trabajo muestra la metodología de enseñanza-aprendizaje propuesta para las Prácticas de Laboratorio en Introducción a los Materiales de Construcción en el Grado de Ingeniería de la Edificación. Debido a su pertenencia al nuevo título de grado implantado hace tres años, esta asignatura presenta un corto recorrido temporal en comparación a otras del título extinguido; sin embargo, genera una nueva oportunidad de diseño ex novo que ha permitido reinterpretar la docencia de esta materia, para adaptarse más ajustadamente a los requerimientos del EEES. La asignatura forma parte de las materias básicas del Grado en Ingeniería de la Edificación y se imparte en el segundo cuatrimestre del primer curso. A pesar de su denominación, las competencias de la asignatura se centran en dos bloques diferenciados entre sí: química y geología básicas, necesarias para conocer la génesis y propiedades de los materiales de construcción quedando el estudio de éstos en profundidad para otras asignaturas de la titulación. Debido al diferente nivel de conocimiento de los alumnos en estas dos grandes áreas de la ciencia, se han diseñado las prácticas de forma que los conocimientos adquiridos por el alumno fueran graduales y de aplicación sucesiva en las siguientes prácticas.

Las propiedades acústicas de los materiales.

Resumen tomado de la publicación

Enseñanza virtual de las propiedades generales de los materiales : una plataforma para el EEES.

Resumen tomado de la publicación

¿Cómo preparar mis clases para trabajar con los niños sobre los materiales y sus propiedades?

Contiene anexos con actividades concretas

Propiedades Ópticas de los Materiales Activos en Diodos Láser con Confinamiento Cuántico

En esta tesis se recoge el trabajo experimental realizado para la caracterización de las propiedades ópticas en diodos láser construidos con estructuras basadas en pozos cuánticos (QW) y puntos cuánticos (QD). Las propiedades que se han estudiado en estos dispositivos son los espectros de ganancia, ganancia diferencial, índice diferencial y factor de ensanchamiento de línea (LEF). La comprensión de estas propiedades es de especial importancia para el diseño de nuevos diodos láser destinados a ser utilizados en aplicaciones exigentes como son las comunicaciones ópticas o aplicaciones médicas. El estudio se ha llevado a cabo en muestras de diodos láser suministrados por diferentes fabricantes: Ferdinand Braun Institut für Hóchstfrequenztechnik, Thales Research and Technology y la Universidad de Würzburg. Debido a esto las muestras de los láseres se han suministrado en diferentes configuraciones, utilizándose tanto dispositivos con cavidades de área ancha como de tipo caballete (“ridge”). En los trabajos se ha realizado el diseño y la construcción de los montajes experimentales y la implementación de los métodos analíticos necesarios para el estudio de las diferentes muestras. En los montajes experimentales se han implementado procesos para el filtrado espacial de los modos laterales de la cavidad presentes en los láseres de área ancha. Los métodos analíticos implementados se han utilizado para reducir los errores existentes en los sistemas de medida, mejorar su precisión y para separar la variación de índice en debida al calentamiento y la variación de corriente cuando los láseres operan en continua. El estudio sistemático de las propiedades de ópticas de los diodos láser basados en QW y QD ha permitido concluir que propiedades como el factor de ensanchamiento de línea no tienen por qué ser necesariamente inferiores en estos últimos, ya que dependen de las condiciones de inyección. En los láseres de QW se ha observado experimentalmente una reducción del factor de ensanchamiento de línea al alcanzarse la segunda transición, debido al aumento de la ganancia diferencial. ABSTRACT This thesis includes the experimental work for the characterization of optical properties of quantum well (QW) and quantum dot (QD) laser diodes. The properties that have been studied in these devices are the gain, differential gain, differential index and the linewith enhancement factor (LEF). The understating of these properties is of special importance for the design of new laser diodes to be used in exigent applications such as optical communications or medical applications. The study has been carried out using laser samples supplied by different manufacturers: Ferdinand Braun Institut fu¨r H¨ochstfrequenztechnik, Thales Research and Technology and the University of Wu¨rzburg. Because of this the laser samples were supplied in various configurations, using both broad area and ridge devices. In the work it has been done the design and construction of the experimental setups and implementation of analytical methods required for the study of the different devices. In the experimental set-ups it has been implemented a spatial filtering process to remove the lateral modes present in broad area lasers. The implemented analytical methods has been used to reduce the experimental errors in the measurement systems, improve the accuracy and separate the index variation caused by heating and current variation when the lasers operated on continuous wave. The systematic study of the optical properties of the QW and QD laser diodes has allowed concluding that properties such the linewith enhancement factor does not have to be necessary to be lower in the QD devices, since it is dependent on the injections conditions. In this work it has been experimentally observed a reduction of the linewith enhancement factor where the second transition has been reached mainly due to in the increased of the differential gain which is observed in this situation.

Propiedades básicas de materiales soporte y parámetros de control en biofiltración.

[ES]En la problemática medioambiental generada por la contaminación atmosférica hay tres aspectos que marcan las directrices de actuación institucional: la presión social, la legislación vigente y la tecnología disponible. En cuanto a este último aspecto, la biofiltración es una tecnología eficaz, asequible y sostenible basada en la actividad biodegradadora de microorganismos específicos adheridos a la superficie de un material soporte que constituye el lecho del biofiltro. La elección de un material soporte adecuado es de especial importancia para asegurar el correcto funcionamiento de los biofiltros. Esta decisión está basada en las propiedades intrínsecas del material que deben ser analizadas previamente a su uso. En este proyecto se ha seleccionado cuales son estas propiedades básicas a partir de una revisión bibliográfica, destacando la capacidad de retención de humedad, superficie específica, porosidad, y estabilidad física y química del material. En este trabajo, también se han fijado los parámetros de control que deben ser medidos de forma rutinaria en un biofiltro para asegurar la eficacia del tratamiento de descontaminación. En base a la información bibliográfica recopilada, se ha concluido que los parámetros básicos son pH, temperatura, contenido de humedad del lecho y pérdidas de carga. A nivel experimental, se han medido las pérdidas de carga generadas en biofiltros empacados con tres materiales soportes que son de especial interés para una investigación posterior a desarrollar por el grupo Biofiltración de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Durante el período de arranque inicial de los tres biofiltros, las pérdidas de carga medidas fueron muy bajas en los tres casos, aunque algo superiores cuando la alimentación era en sentido ascendente frente al flujo descendente. Sin embargo, cuando se midieron las pérdidas de carga bajo condiciones de encharcamiento del lecho, que es una de las situaciones más problemáticas en un biofiltro, todos los soportes presentaron un aumento puntual de la pérdida de carga aunque la tendencia en los días posteriores fue claramente descendente, recuperando valores de operación habituales. La comparativa del comportamiento frente a las pérdidas de carga permitió seleccionar el soporte más idóneo de los tres analizados, aunque los otros dos podrían ser alternativas viables en caso de sustitución.

Reciclado de polvo inconel 718 y evolución de las propiedades de los componentes fabricados con los mismos.

[ES]El objetivo de este trabajo ha sido la determinación de un proceso para la reutilización del polvo metálico desperdiciado durante el proceso de aporte por láser. El polvo necesita ser inyectado para ser fundido directamente sobre el aporte pero un alto porcentaje de las partículas golpean el área no fundida y directamente rebotan fuera de la zona de aporte. La eficiencia de las partículas depositadas puede bajar hasta el 40 % dependiendo de la configuración y del tamaño del punto de aporte. El material utilizado ha sido la superaleación de níquel Inconel 718 debido a su potencial aplicación en procesos de fabricación aditiva. Después del primer uso, el polvo es recolectado y tamizado. La fracción indeseada es magnéticamente segregada y la parte limpia es nuevamente tamizada para obtener datos y de nuevo mezclada para estar lista para la reutilización. No ha sido añadido polvo nuevo a la fracción recuperada y este procedimiento ha sido repetido 5 veces. Los test experimentales muestran que el material depositado presenta resultados similares a aquellos obtenidos con polvo nuevo. La implementación de este proceso permite la mejora de la eficiencia final reduciendo tanto costes como residuos materiales.

Els materials. L'observació i pautat dels materials de l'entorn. L'hàbit d'ordenació i classificació. 'Los materiales. La observación y pautado de los materiales del entorno. El hábito de ordenación y clasificación'.

Crédito de Ciencias Experimentales para Educación Secundaria Obligatoria. Este crédito está enfocado al inicio del estudio de algunos minerales y rocas, de sus propiedades características más importantes y al reconocimiento de mezclas y sustancias puras. También se trabajan los métodos para separar los componentes de las mezclas. Con este objetivo se propone, obviamente, el trabajo en el laboratorio y el uso frecuente de sus instrumentos de trabajo. Se propone una pequeña guía didáctica con los contenidos del crédito y un material para el alumnado.

La unitat i la diversitat dels materials. 'La unidad y la diversidad de los materiales'.

Crédito común para los primeros cursos de educación secundaria obligatoria 12-16 años para el área de ciencias experimentales, en el que, desde una perspectiva constructivista se pretenden trabajar los materiales existentes en el entorno inmediato del alumno, y presentar la diversidad de los materiales en oposición a aquello que les da unidad en su estructura interna. Para tratar de dar explicación al comportamiento de los materiales se introduce el modelo de partículas, para luego tratar de clasificar los materiales según su estado (sólido, líquido o gaseoso) en función de sus propiedades y según su utilidad, para finalmente desarrollar, mediante el estudio de como se comportan los materiales, el modelo científico, no tanto en sí mismo, sinó por su capacidad explicativa de los fenómenos. Se remarca especialmente la importancia de ampliar en lo posible el estudio de materiales concretos. El crédito sugiere 17 actividades de aprendizaje y de evaluación, ofreciéndose también material para el alumno.

Los materiales y la magia de las mezclas.

Se basa en el conocimiento de las propiedades de los diferentes materiales que se encuentran en el entorno, para que se aprenda un buen uso de ellos y se sensibilicen para el ahorro y el reciclaje. Se trabaja con niños de 4 y 5 años a través de la interacción con su entorno y con los diferentes materiales. Se construye un modelo de materia a partir del análisis de las características generales de los materiales, para que se distingan las características particulares que los hacen diferentes.

El estudio de los materiales químicos.

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Conocer los materiales : ideas y actividades para el estudio de la Física, Química y Tecnología en la Educación Secundaria.

Se presenta una recopilación de actividades sobre los materiales, dirigidas al alumnado y al profesorado del área de Ciencias de la Naturaleza y Tecnología de Educación Secundaria Obligatoria. Tras unas recomendaciones metodológicas se presentan actividades introductorias y de caracter general sobre la historia y el uso de los materiales. Las actividades se estructuran en seis bloques en los que se analizan las propiedades térmicas, eléctricas, químicas y de luz y color de sólidos, líquidos y gases. El último bloque se dedica al estudio monográfico de los metales, presentando actividades con materiales de construcción, y de los plásticos.