Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales

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Estudio experimental del proceso de refinacion de oro con acido nutrico utilizado en los talleres de bucaramanga
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Reyes Echeverria, Jose Andres; Higuera Serrano, Luis Alberto; Pedraza Rosas, Julio Elias
La forma actual de efectuar el proceso de refinación de oro en la región es considerablemente empírica, y ha sido aprendida por el paso de conocimientos entre generaciones. Se ejecuta de una manera artesanal, poco tecnificada, y en muchos de los casos desconociendo los mismos productos y reacciones llevadas a cabo. La mayoría de los talleres de joyería y refinación no cuentan con la infraestructura, los conocimientos apropiados, ni con los sistemas de control suficientes para los procesos; además el medio ambiente y la salud de las personas se ven expuestas a un continuo riesgo por la cantidad de desechos químicos contaminantes producidos. Por tales razones se diseñó este trabajo con el propósito de plantear alternativas para el mejoramiento técnico y ambiental del proceso de refinación de oro con ácido nítrico utilizado en Bucaramanga. El proyecto se divide en dos partes fundamentales: el estudio experimental del proceso utilizando cobre como elemento de encuarte, el cual es tradicionalmente empleado, y el estudio del proceso encuartando con plata, este segundo con el fin de demostrar las ventajas ambientales y económicas de utilizar plata para posteriormente recuperarla de los efluentes y no arrojarla a las cañerías como sucede con el cobre. Para tal fin se realizó la caracterización del material a refinar y cinco diseños de experimentos factoriales en los cuales se estudiaron las variables independientes concentración de ácido nítrico, temperatura y relación volumen-masa y las variables respuesta porcentaje de cobre y plata disuelta. Los resultados fueron analizados estadísticamente con la ayuda de un software especializado para encontrar las mejores condiciones de las variables. Una vez optimizadas las respuestas se procedió a evaluar la carga contaminante, resultando menos perjudicial y demostrando que con valores menores de las variables independientes estudiadas se obtiene un material de similares características de pureza.
Disolucion de la ilmenita (fetio3) proveniente de arenas negras, inducida por molienda de alta energia
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Gutierrez Perez, Denis Natalia; Neira Arenas, Gustavo
Muestras de arenas negras concentradas fueron molidas por varios tiempos (10, 20, 40 y 100) en un molino Attritor, y lixiviadas en solución de acido sulfúrico al 50% a 100±5°C en autoclave y a 60±5°C en vasos de precipitados con agitación. Los sólidos residuales (colas) de lixiviacion fueron caracterizadas por difracción de rayos x, y las soluciones de lixiviacion fueron analizadas para hierro y titanio mediante espectrofotometría de absorción atómica. Adicionalmente, se aplicó análisis de imagines a los sólidos antes y después de la molienda para determinar área superficial, redondez y factor de forma. Mediante los resultados se comprobó que la molienda mecánica de alta energía del mineral aumenta la disolución de ilmenita y posiblemente de otros minerales presentes en el concentrado, principalmente óxidos de hierro. Se encontró que después de una molienda de 10 horas, el 86,71% de ilmenita fue disuelta durante su lixiviacion en autoclave, lo cual representa un aumento en su disolución del 80% con relación al mineral sin molienda mecánica. La disolución del mineral en vasos de precipitados también aumentó, pero no al mismo nivel que cuando la lixiviacion se llevó a cabo en autoclave. Tiempos de molienda superiores a 10 horas no mostraron un aumento progresivo de la disolución debido probablemente a algunas posibles transformaciones del mineral y a cambios en su comportamiento a la lixiviacion. En el aspecto físico, el análisis de imagines mostró que durante la molienda las partículas son sometidas más a fracturamiento constante que a reducción de tamaño por fricción, y evidencia una estrecha relación entre la molienda mecánica del mineral y su comportamiento a la lixiviacion.
Estrategia pedagogica que favorece el aprendizaje significativo y el desarrollo de competencias profesionales en los estudiantes de la asignatura metalurgica fisica i
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Forero Amaya, Monica Lizett; Gomez Moreno, Orlando Jose; Perez Angulo, Martha Ilce
La sociedad actual exige del profesional la capacidad de enfrentarse a situaciones y contextos culturales, tecnológicos y laborales cambiantes en los que se requiere que estos aprendan conocimientos y habilidades nuevas. Desde esta perspectiva, las Instituciones educativas deben brindar los elementos necesarios para que los alumnos adquieran las habilidades y las estrategias necesarias para aprender por sí mismos nuevos conocimientos para su desarrollo adecuado en ámbitos profesionales. Una manera de lograr esto es mediante el planteamiento de situaciones problemáticas, en las que el aprendizaje es un proceso de desarrollo de destrezas a través de las cuales los estudiantes aprenden a aprender. Esta investigación basada en la estrategia pedagógica de resolución de problemas tiene como objetivo favorecer el aprendizaje significativo y el desarrollo de competencias profesionales en los estudiantes de la asignatura Metalurgia Física I. Para el desarrollo de esta investigación inicialmente se indagaron las ideas previas de los estudiantes acerca de los temas ordenamiento atómico y propiedades de los metales, para con base en ellas diseñar las situaciones problemáticas; posteriormente se diseñaron y aplicaron dichas situaciones, las cuales promueven el aprendizaje significativo de estos tópicos mediante el cambio de ideas cotidianas a conceptos científicamente aceptados, y favorecen el desarrollo de competencias profesionales en los estudiantes de la asignatura Metalurgia Física I; por último se evaluó la estrategia metodológica implementada mediante el análisis de los resultados de la evaluación de concepciones postestrategia de los estudiantes para verificar la eficacia de la
Elaboracion de una pagina web como apoyo a la educacion virtual en el area de radiografia industrial
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Duarte Villamizar, Gustavo Alexis; Perez Bernal, Jorge Arturo; Quintero, Luz Amparo; Mendoza Castellanos, Alfonso
La aplicación de las tecnologías de información y de comunicación como instancias de mediación en educación a través de un entorno virtual, pretende aprovechar las ventajas que ofrecen los servicios derivados de éstas tecnologías para enriquecer nuevas estrategias en ambientes educativos formales. En este caso éstas tecnologías son aplicadas en Pruebas No Destructivas, para crear una página WEB DOCENTE, destinada a fortalecer los conocimientos, en una primera instancia, en el área de Radiografía Industrial y destacar el uso de programas en la creación de entornos virtuales dinámicos, que permiten el desarrollo conjunto de solución de problemas y construcción de conceptos, y que además favorecen el desarrollo de habilidades cognitivas y cognoscitivas en este tipo de enseñanza. Se diseño y desarrollo una propuesta de innovación como lo es una Página Web Docente, que permitió contrastar la teoría y la práctica con una herramienta computacional implementando un entorno gráfico amigable que apoya el proceso educativo, profundizando y asumiendo la complejidad del saber, logrando mayor motivación y cambios en la forma de enseñanza de las Pruebas No Destructivas, que frente a los objetivos analizados en la creación y desarrollo de la página muestran la posibilidad de construir y fortalecer los conocimientos, ofreciendo un método de aprendizaje flexible, dinámico y de mayor cobertura de usuarios en el área de Radiografía Industrial.
Software educativo para el apoyo de la ensenanza del libro "diseno, control y operacion del horno de cubilote"
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Candela Cely, Mario Javier; Alonso Baquero, Arnaldo
En la primera parte del libro se examinan los elementos necesarios para el desarrollo de un software educativo multimedia. El libro “Diseño, control y operación del horno de cubilote” del autor Arnaldo Alonso Baquero sirvió como punto de partida para este desarrollo tecnológico; en la elaboración de este material educativo multimedia se utilizó el lenguaje Visual Basic 6.0. CUPOLA 1.0 pretende convertirse en un complemento de la obra del autor, haciendo más sencillo su aprendizaje, volviendo más dinámica e interactiva su lectura y sirviendo además como material de apoyo pedagógico para el profesor en la clase de fundición II. En la última parte del libro se presentan las diferentes interfases de la aplicación y el código fuente para permitir modificaciones futuras y el desarrollo de versiones posteriores.
Propuesta de mejoramiento en los tratamientos termicos realizados en tubos del caribe s.a.
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Venecia Rodriguez, Mario Roberto; Espinosa Safar, Sofia; Olivera Vergara, Wilman
La viabilidad de muchos procesos realizados a escala industrial se determina de acuerdo al control que se logre sobre ellos, es necesario que las empresas que desean mantenerse en el mercado, conozcan, evalúen y controlen las variables que más influyen en sus procesos. TUBOS DEL CARIBE S.A. es una empresa del sector metalmecánico, que ofrece a la industria del gas y petróleo una completa línea de productos tubulares para diversas aplicaciones en el campo de la conducción, exploración, producción, refinerías y construcción. Además servicios monocapa y multicapas para tuberías de conducción. Tubocaribe fabrica tubos en acero con costura, en formadoras longitudinales y realiza los procesos de tratamientos térmicos a la tubería cuya especificación lo requiera. Debido a los programas de mejoramiento continuo que deseaba implementar, y a las dificultades presentadas en los procesos de tratamientos térmicos, la empresa TUBOS DEL CARIBE S.A., brindó la oportunidad de realizar una práctica empresarial que cubriera con esta necesidad. La práctica empresarial se desarrollo en cuatro etapas de la siguiente forma: inicialmente un reconocimiento de las secciones de la planta y sus procesos; una evaluación y diagnostico de la sección de tratamientos térmicos determinando las variables más influyentes en el proceso y su control, seguido del planteamiento de propuestas de mejoramiento enfocadas a los procesos de Temple, Revenido y Normalizado, a los instrumentos y equipos utilizados en la sección, a la capacitación del personal y al control estadístico del proceso; por último, la implementación de algunas de las propuestas de mejoramiento y la evaluación de sus primeros resultados. Finalmente se obtuvo un mejoramiento en los procesos y en la forma de producción, sin embargo, es necesario implementar de forma integral las propuestas planteadas para obtener un mejoramiento continuo y completo de la sección de tratamientos térmicos. Práctica Empresarial. Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas. Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de
Estudio de las principales variables del proceso de estanado de platinas de cobre para la empresa cobres de colombia ltda.
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Villamizar Porras, Shirley Milena; Rodriguez Guerrero, Sandra Graciela; Aguirre Rodriguez, Luis Orlando
El cobre forma una capa pasiva que lo protege del ambiente que lo rodea, la cual tiene una apariencia indeseable, por ello se requiere un recubrimiento metálico para mejorar dicha característica. La empresa Cobres de Colombia Ltda. produce platinas de cobre que se utilizan en la industria electrónica. Sin embargo, las exigencias del mercado nacional es que dichas platinas sean protegidas con estaño para mejorar su resistencia a la corrosión y su acabado superficial. Se planteó un estudio a nivel de laboratorio de las condiciones más apropiadas para obtener depósitos con las mejores características de espesor, porosidad, brillo, y adherencia. El desarrollo del estudio se realizó en dos fases: primero, se ejecutaron una serie de ensayos preliminares con el fin de establecer los rangos máximos y mínimos de las variables (corriente, pH, temperatura y tiempo); y segundo mediante la ayuda de un diseño estadístico se analizó la influencia de cada una de las variables y se determinaron las condiciones más apropiadas para realizar la electrodeposición. Finalmente se evaluaron las propiedades del depósito obtenido. Al final del estudio se concluyó que las mejores condiciones de trabajo fueron: un electrolito de sulfato de estaño con 0.3 g/l de ácido tartárico, un ánodo de estaño, una relación de áreas cátodo-ánodo de 1:2, una distancia entre electrodos de 5.7 cm., una densidad de corriente de 1 A/dm2, un pH de 1.5, una temperatura de 40 °C y un tiempo de 8.5 minutos.
Implementacion de metodos de control de calidad en las arenas de moldeo para la fabricacion de piezas en infusan ltda.
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Celis Bueno, Johanna Milena; Chinchilla Gaitan, Solianis; Baquero, Arnaldo Alonso; Vargas Aguilera, Jorge
En este trabajo práctico, se partió de un diagnóstico sobre los problemas presentes en Infusan Ltda., empresa Fundidora ubicada en Bucaramanga, especializada en la elaboración de accesorios para acueducto y alcantarillado. Se llevo a cabo una evaluación sobre las posibles causas, por las cuales las piezas que allí se fabrican presentaban defectos superficiales, por lo que se empezó evaluando el sistema de preparación de las mezclas de arenas de moldeo y diseño de llenado de piezas, para así realizar las curvas representativas y escoger las mejores mezclas para recomendar y dar soluciones. Primero se evaluó la arena, ya que es la más conocida para la elaboración de moldes no permanentes, con costos de mano de obra e insumos muy por debajo de las demás, que se recicla fácil y económicamente, luego se caracterizó la materia prima como es la Bentonita y el Carbón, teniendo en cuenta que se contaba con una mezcla base con un exceso de humedad y de bentonita, aglomerante de alta resistencia, que le da buenas propiedades a la arena. De los resultados teóricos se escogieron tres mezclas dependiendo del tamaño de la pieza a elaborar, con los cuales se redujo el porcentaje de piezas rechazadas por defectos superficiales, además se mejoró la calidad de la arena ya que ésta se regeneraba y era utilizada nuevamente como arena de contacto, en cuanto al sistema de llenado, este era bueno, por lo que se llegó a la conclusión que era problema de la arena. Las recomendaciones más importantes realizadas fueron: la de disminuir el tiempo de mezcla de la arena y utilizar implementos de medida más exactos.
Aplicación del código AASHTO/AWS D 1.5 2002 en la soldadura de puentes vehiculares
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Andrade Romero, Manuel José; Domínguez Tamara, Rafael Andrés; Pinzón Olarte, Wilmer; Gómez Moreno, Orlando José
La poca confiabilidad de la soldadura como método de unión en la construcción de puentes vehiculares metálicos, así como el desconocimiento del código AASHTO/AWS D 1.5 2002 (código de soldadura de puentes), por parte de diseñadores y constructores ha ocasionado un estancamiento de construcciones de este tipo en nuestro país con respecto a los índices mundiales. Es por ello que se hace necesario la divulgación de las ventajas tecnológicas, económicas y ambientales de la soldadura, creando un ambiente de confianza por medio de investigaciones que permitan evaluar la soldabilidad de aceros para usos específicos aplicando los códigos de soldadura respectivos. La presente investigación va dirigida a evaluar la soldabilidad de los aceros estructurales ASTM A537 Clase 1 (acero al carbono- manganeso) y ASTM A572 Grado 50 (acero de alta resistencia y baja aleación) implementando el contenido del código AASHTO/AWS D 1.5 2002. Esta investigación se desarrolló en tres etapas: elaboración de las especificaciones de los procedimientos de soldadura (WPS), calificación y evaluación. Dicha evaluación fue realizada desde dos puntos de vista: soldabilidad operativa determinada por medio de ensayos no destructivos (inspección visual y radiografía industrial) y destructivos (tensión de sección reducida, doblez de lado y macroataque) contemplados por el código y soldabilidad metalúrgica por medio de análisis metalográficos y de microdurezas. Adicionalmente, se presenta un análisis comparativo entre los códigos AASHTO/AWS D 1.5 2002 y AWS D1.1 2000 (código de soldadura de aceros estructurales), permitiendo establecer los campos de acción de cada uno de ellos.
Estudio fundamental del proceso del pulimiento quimico de piezas de joyeria
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Higuera Cobos, Oscar Fabián; Peña Ballesteros, Darío Yesid
Tradicionalmente el sector de la joyería viene empleando en sus procesos de pulimento químico de aleaciones de oro y plata tecnologías rudimentarias transmitidas de generación a generación; produciendo un mayor afianzamiento hacia sus técnicas de trabajo, y dificultando la implementación de nuevas tecnologías. Debido a la falta de un proceso de pulimento estandarizado, se presenta una gran cantidad de desechos de joyería que contienen elevadas concentraciones de cianuro y metales pesados, los cuales se movilizan a través de las fuentes hídricas, convirtiéndose en una fuente potencial de contaminación para todo el ambiente incluido el hombre. En este trabajo de investigación se estudiaron los aspectos fundamentales a nivel electroquímico, cinético y termodinámico del proceso de pulimento químico (proceso bomba) con el propósito de determinar las condiciones mas favorables y así definir desde el punto de vista electroquímico y termodinámico las mejores condiciones para una posterior estandarización del proceso de pulimento químico. El comportamiento de la disolución de aleaciones de oro de 24, 18 kilates, plata 1000 milésimas y cobre electrolítico ha sido investigado usando un electrodo de disco rotatorio. Las reacciones anódicas de disolución de las aleaciones en soluciones de cianuro y las reacciones catódicas de reducción del peróxido de hidrógeno sobre las superficies metálicas fueron estudiadas separadamente. El comportamiento del proceso “Bomba” de aleaciones de oro de 24 y 18 kilates ha sido investigado usando técnicas de voltametría cíclica. Electroquímicamente se determinaron las mejores condiciones de operación para el proceso de pulimento químico de piezas de joyería: 5 g/L NaCN, 0.95M H2O2, 0 rpm y 85ºC.
Evaluacion del comportamiento a la corrosion por sales fundidas de los aceros preoxidados 304h y 9cr-1mo (modificado, por metodos electroquimicos)
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Amado Porras, Mariana; León Ariza, Diego Efraín Ricardo; Peña Ballesteros, Darío Yesid
En el presente trabajo se evaluó la corrosión de dos tipos de aceros 304H y T91 preoxidados, en presencia de una mezcla de sal fundida 20% Na2SO4-80% V2O5 empleando técnicas electroquímicas, como impedancia electroquímica, resistencia a la polarización y pendientes de tafel a temperaturas entre 550 ºC y 700 ºC. La capa de óxido formada en la preoxidación fue evaluada por medio de impedancia electroquímica en una solución de NaCl al 3%, se observó el comportamiento del doble semicírculo sin presentarse la impedancia de Warburg, lo que indica que la capa de óxido es protectora o sea que no permite la difusión de especies, sin embargo la preoxidación resultó no ser benéfica para los aceros, ya que a altas temperaturas la diferencia entre los coeficientes de dilatación del acero y la capa de óxido producen el desprendimiento de dicha capa. La determinación de la velocidad de corrosión a temperaturas cercanas al punto de fusión de la sal se dificultó, debido a la disolución de la capa del óxido metálico y del propio metal que ocasionan que la sal fundida cambie su naturaleza de conductor iónico a conductor electrónico, causando alteraciones en las medidas electroquímicas, también se observó que por encima de los 650 ºC la velocidad de corrosión aumentó con el aumento de la temperatura, ocurriendo la mayor degradación de los aceros a estas temperaturas; entre los dos aceros evaluados el más apto y resistente para trabajar a altas temperaturas resultó ser el acero 304H.
Evaluacion de la corrosion de las aleaciones 9cr-1mo modificado, 2 1/4 cr-1mo y 304h preoxidadas en un electrolito de na2so4 puro, a600oc y 650oc mediante tecnicas electroquimicas y gravimetricas
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Cáceres Sandoval, Elsa Rocío; Ortiz Jerez, Andrea Juliana; Peña Ballesteros, Darío Yesid
Para entender y predecir cómo es el comportamiento de la corrosión a altas temperaturas en materiales metálicos por depósitos de sales, es necesario estudiar y analizar los mecanismos que conllevan a la degradación del material. Por lo tanto, en el presente trabajo se evaluó la corrosión de tres tipos de aceros, preoxidados y sin preoxidar, en presencia de la sal de sulfato de sodio puro, empleando técnicas electroquímicas, como resistencia a la polarización, pendientes tafel e impedancia electroquímica, y técnicas gravimétricas, como ganancia de peso, a temperaturas de 600°C y 650°C. Se determinó que el acero que presenta menor velocidad de corrosión es el 304H, siendo el más resistente en presencia de Na2SO4 puro sólido en una atmósfera de aire, debido a que su capa de óxido tenaz formada inicialmente, se mantuvo aún a altas temperaturas. Para el caso de los aceros ferríticos, existió un ligero incremento de la velocidad de corrosión, donde se presentó una pequeña difusión de azufre y formación de sulfuros en la interfase aleación/óxido, ya que esta se fracturó debido a la diferencia de coeficientes de expansión térmica. En general, un depósito de Na2SO4 puro sólido, sobre los aceros utilizados en sistemas que operan a alta temperatura, no es un factor de riesgo que influya en la degradación de los materiales.
Elaboracion de las aleaciones bronce-alumina, cobre-alumina, cobre-zinc y su caracterizacion fisica mediante la tecnica de aleado mecanico
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Camargo Vargas, Jorge Eduardo; Uribe Pérez, Iván
Con el presente trabajo se pretende realizar una exploración teórica y experimental que muestre las ventajas y potencialidades que tiene la técnica de aleado mecánico como alternativa para el procesamiento de materiales. Partimos de polvos de cobre y zinc elaborados mediante las técnicas electrolíticas y con granulometría abajo de 63m, polvos de bronce esférico de tamaño menor a 125m y alumina de 0.05m y se realizaron las diferentes mezclas teniendo en cuenta trabajos ya realizados. Utilizando estearato de zinc y acrawax como lubricante se realizo el aleado mecánico en un molino de alta energía Atritor, con una carga de 250 Œ 360 gr. Con medios moledores de 3/16 y ¼ en una relación de 30% y 70% en peso respectivamente, una velocidad de 150 Œ 400 r.p.m. y durante 1 Œ 8 horas. Se realizo la compactación con presiones de 480 APA hasta 840 MPa y la posterior sinterización con una hora de sostenimiento y una atmósfera de nitrógeno a una temperatura de 840 ºC. Las condiciones bajo las cuales se trabajo son sacadas de la literatura y representan algunas de las mejores para la cual ya se han realizado estudios. Posteriormente se efectúan las pruebas de caracterización y se muestra la efectividad de la técnica para alear en estado sólido. La difracción de rayos X demuestra la presencia del latón, para el caso del bronce esférico hay un cambio de forma en las partículas que contribuye a la compactibilidad y en el caso de la aleación cobre alumina vemos un aumento de dureza con respecto al cobre puro debido a la dispersión de la cerámica. Todos estos atributos, además del refinamiento de grano, revelan que la técnica es una potencialidad para el procesamiento de materiales con muy buenas propiedades mecánicas. Los problemas que se pueden presentar son los relacionados con la contaminación, y aunque aumentan el costo hay condiciones que eliminan esta falencia
Estudio del desarrollo de una aleacion para oro blanco de 750 milesimas libre de niquel y paladio
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Martinez Rueda, Gustavo Adolfo; Peña Ballesteros, Darío Yesid
Este proyecto realizó un estudio preliminar sobre metales alternativos para la fabricación de la aleación de oro blanco de 750 milésimas, que no tengan un efecto perjudicial sobre la salud y que puedan llegar a implementar los talleres de la región. Esto se traduce en encontrar metales sustitutos para el níquel y el paladio que son los elementos blanqueadores más importantes para este tipo de joyería. El oro blanco de 750 milésimas (18 K) deja un rango pequeño de acción para los metales blanqueadores, lo que dificulta su obtención y a su vez, es una de las joyerías que tiene gran demanda en el mercado local. Inicialmente se revisó la información actualizada acerca del trabajo con oro blanco, seguido del estudio de las aleaciones más utilizadas en los talleres de la región, en los cuales se trabaja con ligas comerciales como progold, aloe, united 880, united 907 y la aleación tradicional de Au-Pd-Ag, identificando la composición química por medio de absorción atómica y ensayos de tensión y dureza para estudiar su comportamiento, posteriormente, se analizaron los elementos alternativos y su efecto blanqueador al incorporarlo en el oro puro. Los resultados obtenidos en el estudio del efecto blanqueador de metales alternativos en el oro, muestra que es importante ampliar la investigación, por separado, de cada uno de los siguientes metales: hierro (Fe), manganeso (Mn), aluminio (Al) Œ estaño (Sn) y cromo; a fin de determinar que elementos pueden trabajar conjuntamente para mejorar su comportamiento mecánico.
Caracterizacion electroquimica de electrodos de nanofibras de carbono sustentadas en matriz de niquel fabricados por molienda mecanica para su utilizacion en almacenamiento de hidrogeno
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Becerra Pinto, Sandra Milena; Duarte Herrera, Johanna Patricia; Hormiga Castellanos, César Augusto; Uribe Pérez, Iván
Se caracterizaron electrodos de nanofibras de carbono sustentadas en matriz de níquel utilizando técnicas electroquímicas de voltametría cíclica y pulsos galvanostáticos con el fin de determinar los parámetros cinéticos del material utilizado y además caracterización por difracción de rayos X para determinar cualitativamente las fases presentes en las muestras. Se fabricaron electrodos con 1, 2 y 3% de nanofibras de carbono con y sin tratamiento químico sustentadas en matriz de níquel por la técnica de molienda mecánica en un molino attritor con variaciones de tiempos de molienda de 6,12 y 24 horas, corrientes carga/descarga galvanostática entre 1 y 100 mA y tiempos de carga entre 0.5 y 24 horas. Para estos electrodos se determinaron los parámetros cinéticos: capacidad de almacenamiento, reversibilidad, velocidad de descarga y vida al ciclado utilizando las técnicas electroquímicas de voltametría cíclica y pulsos galvanostáticos carga Œdescarga. Las mejores condiciones en cuanto a los parámetros cinéticos se obtuvieron para los electrodos con 1% de nanofibras de carbono atacadas químicamente con ácido nítrico 5M, con 6 horas de molienda, sometidos a una corriente carga/descarga de 10 mA. Estos electrodos se caracterizaron por difracción de rayos X, técnica con la cual se detectó níquel parcialmente amorfo y carbono totalmente amorfo. La máxima capacidad de almacenamiento encontrada fue 1180.11 mAh/g equivalente a 4.18 wt% de hidrógeno para un tiempo de carga de 1.5 horas, reversibilidad de 0.79 y con una durabilidad al ciclado de 26 ciclos.
Evaluacion de la resistencia al desgaste adhesivo de materiales por medio de la norma astm g83-96
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Van-Strahlen Casalins, Jesús David; Peña Ballesteros, Darío Yesid
Esta investigación presenta estudios en la evaluación del desgaste adhesivo y coeficientes de fricción de unos materiales tratados con recubrimientos duros por soldadura; son éstos dos aceros de baja aleación, uno de ellos solo con cromo y otro con cromo, vanadio y molibdeno, y dos fundiciones blancas aleadas al cromo, una de ellas con molibdeno y vanadio y la otra con Molibdeno, Niobio, Vanadio y Tungsteno; los ensayos se realizaron por medio de un tribómetro, bajo la norma ASTM G83 Œ 96. El trabajo tiene como objetivo estimar el perfil de desgaste adhesivo y coeficiente de fricción de los materiales anteriormente expuestos y mejorar las condiciones de trabajo del tribómetro, ya sea mejorando los accesorios existentes o implementándole otros. Para su realización fue necesario llevar las probetas a unas dimensiones y rugosidad específica; según señala la norma y para ello fue necesario, teniendo en cuenta la relativa elevada dureza de los recubrimientos y su gran irregularidad; desbastar en primera instancia con esmeril y luego efectuar la rectificación en piedra. Se emplearon dos de los tres procedimientos contenidos en la norma, teniendo en cuenta el respectivo material con el cual se adelanta el desarrollo de los ensayos. Se obtuvo un coeficiente de variación máximo de 10%, lo que indica una buena correlación en los datos. Los coeficientes de fricción calculados, son considerados acertados puesto que sus valores corresponden a los establecidos en la literatura y de igual forma, con los perfiles de desgaste
Estudio de viabilidad sobre la aglomeracion de finos de carbon
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Sierra Zafra, Álvaro; Gómez Castellanos, Guillermo Enrique; Vásquez Quintero, Custodio
Los finos generados en el lavado de carbones son comúnmente utilizados en termoeléctricas para generar energía, este uso no consume la producción total por lo que las empresas que los generan los acumulan en grandes pilas contaminantes del ambiente, este problema incluye carbones coquizables que al ser lavados, sus finos son separados de la coquización porque presentan problemas obstruyendo tuberías. En esta investigación se evaluó la viabilidad de aglomerar dichos finos mediante briquetización, elaborando mezclas de carbón, bentonita y agua variando estos tres parámetros, posteriormente se elaboraron las briquetas y por último fueron sometidas a un tratamiento térmico variando temperatura y tiempo en la estufa, después se estudiaron las briquetas considerando primero el efecto de la adición del aglomerante sobre las propiedades del carbón como combustible y evaluando la resistencia mecánica del material aglomerado. Además se seleccionaron tres mezclas teniendo en cuenta aquellas con mejores propiedades mecánicas, que fueron coquizadas y analizadas del mismo modo que las briquetas Se observó que la aglomeración de carbón dentro de los rangos utilizados en el proyecto es viable, obteniéndose briquetas con buenas propiedades como combustible presentando un poder calorífico entre 12200 y 14800BTU/lb., y aumentando el contenido de cenizas 3.1% adicionando 3% de bentonita y 5.7% adicionando 6% de bentonita, la producción de coque se logró, sin embargo el coque resultante no alcanza los valores mínimos para ser utilizados como reemplazo del coque tradicional teniendo como principal desventaja contenidos de cenizas del orden de 11% al 15% y poder calorífico de 11000BTU/lb.
Evaluacion de la tuberia de transporte del acueducto urbano en el municipio de rionegro (s.s) -practica empresarial-
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Mantilla Parra, Mauricio Alexander; Hincapié Henao, Fabio Augusto; Vásquez Quintero, Custodio
En este estudio se presenta la evaluación de la tubería de transporte de agua del acueducto urbano de Rionegro Santander, que fue construido en 1958. La alcaldía municipal de ese entonces la construyeron basados en la experiencia y la práctica de los maestros de obra que dirigían la planta de obreros, donde no existen estudios técnicos ni planos topográficos de la localización y diseño de redes de conducción de agua. La metodología propuesta en este proyecto se basa en pruebas de campo y laboratorio relacionados con los factores más influyentes en el proceso corrosivo del material de la tubería enterrada y terrestre. En las diferentes pruebas de campo propuestas, recopilan información muy importante in situ, donde se estudia el daño por corrosión de la tubería en su medio ambiente, que junto con las demás pruebas de laboratorio, permita evaluar su estado actual empleando para esto el modelo matemático ASME B31G sugerido por la guía del material 192.485 de ASME B31.8. En la caracterización del material de la tubería corresponde a una fundición de grafito laminar en matriz ferrítica. En campo se observó las diversas formas de corrosión como: uniforme, galvánica, por rendijas en las uniones espiga - campana, grafítica y por picadura; siendo la uniforme y de picado las de mayor influencia en los conceptos de aceptación o rechazo. En general la tubería de 8” pulgadas se encuentra en buenas condiciones, debido a que los factores fisicoquímicos del suelo favorecen a la tubería que se encuentra en su gran parte enterrada. La tubería de 10” y 6” es necesario aplicar las distintas medidas correctivas por su estado de deterioro. Se recomienda usar un recubrimiento orgánico para aquellos tramos que no fueron rechazados removiendo primero los productos de corrosión, y de acuerdo con ASME B31G, los tramos que tengan un espesor reducido o exceda la longitud máxima permitida del área corroída, el tramo del ducto debe ser reemplazado o bien, reparado utilizando camisas envolventes.
Evaluacion de rellenos de coque para camas anodicas en sistemas de proteccion catodica por corriente impresa
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Ruedas Pacheco, Darío Humberto; Vásquez Quintero, Custodio
El coque además de los usos tradicionales en metalurgia puede emplearse como material de relleno en sistemas de protección catódica por corriente impresa. La industria nacional proporciona un coque que no satisface plenamente las exigencias de los usuarios, razón por la cual esta investigación formula un mecanismo que permite evaluar el desempeño del coque metalúrgico para el relleno de las camas anódicas en los sistemas de protección catódica por corriente impresa mediante la medición de resistencia eléctrica de la cama anódica. Para el desarrollo de este proyecto se empleó una muestra de coque colombiano procedente del departamento de Boyacá caracterizada mediante análisis último, densidad y resistividad eléctrica, además, simultáneamente fue evaluada una muestra de coque Loresco SC3 bajo las mismas condiciones de operación con el objetivo de establecer comparaciones en lo correspondiente al cambio de la resistencia eléctrica en función del tiempo. Las muestras de coque fueron sometidas a pruebas de simulación acelerada en una celda electroquímica, donde se analizó el cambio de la resistencia eléctrica en función del tiempo. Los resultados obtenidos reflejaron una diferencia significativa en el cambio de la resistencia eléctrica de la cama anódica con el transcurso del tiempo, implicando un desgaste significativo en la cama anódica empleando como relleno el coque, lo cual se traduce en una disminución de la eficiencia del drenaje de corriente no deseable en sistemas de protección catódica por corriente impresa.
Corrosion a alta temperatura de un acero 2.25cr-1mo en contacto con una mezcla de k2so4-nacl
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Cáceres Jiménez, Andrea; Camargo Hernández, Nelson Adolfo; Peña Ballesteros, Darío Yesid
El acero ferritico 2.25Cr-1Mo es comunmente utilizado para la fabricación de tubos de supercalentadores para calderas industriales debido a las buenas propiedades mecánicas a alta temperatura. Sin embargo, las cenizas producidas por el combustible quemado se depositan sobre la superficie de estos componentes provocando corrosión en caliente debido al contenido de cloruros y sulfatos presentes. La oxidación es otro fenómeno que puede perjudicar la vida útil de estos componentes, cuando ésta es combinada con la corrosión en caliente aparecen fenómenos de corrosión aclerada. En esta investigación se evaluó la oxidación sobre el acero 2.25Cr-1Mo y el efecto de la mezcla de sales 40%K2SO4-60%NaCl a temperaturas de exposición entre 550ºC y 650ºC, utilizando la norma estandarizada por la Federación Europea de Corrosión. Ganancia de peso Vs tiempo a diferentes temperaturas fueron registrados para evaluar el efecto corrosivo de la mezcla de sales. Análisis de DRX, análisis de metalografía y ensayos de dureza fueron realizados para identificar los productos de corrosión y el posible cambio microestructural. Además, fue evaluada la constante de velocidad de corrosión determinando así la energía de activación del proceso y por lo tanto, el posible mecanismo de corrosión. Se observó que la velocidad de corrosión aumentó con el incremento del tiempo y la temperatura de exposición, mostrando un comportamiento parabólico, lo que indica un proceso corrosivo por difusión, con una energía de activación de 15,47Kcal.

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