Viernes, 26 de mayo de 2017

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11nov

Procesado de materiales por láser


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El grupo de Materiales Procesados por láser (MPL) es un grupo de investigación aragonés y marcadamente multidisciplinar en nuevos materiales. Está formado por 26 investigadores incluyendo Físicos, Químicos e Ingenieros que son investigadores de 3 Centros de la Universidad de Zaragoza (UZ), C.P.S., E.U.I.T.I.Z y Facultad de Ciencias y de 2 Centros del C.S.I.C., Instituto de Carboquímica (ICQ) y de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA).

El objetivo general de la investigación del grupo es el estudio de los distintos procesos que tienen lugar en la interacción láser-materia y la posterior caracterización estructural, microestructural, electrónica, mecánica, óptica, fonónica, etc., de los materiales procesados. 

Aspectos del trabajo del grupo investigador:

La posibilidad de concentrar una gran densidad de potencia permite producir la ablación del material. Esta propiedad hace que el láser sea una herramienta insustituible para el corte, soldadura, grabado, etc., de todo tipo de materiales por su limpieza, capacidad y precisión. El MPL, en colaboración con empresas de los sectores cerámico, metal, vidrio, etc., lleva a cabo una intensa actividad en la investigación y desarrollo de técnicas de corte de cerámicas para el sector electrónico, ornamental y azulejería, corte de metales, limpieza de aceros y piedra, grabado en vidrios, madera y cerámica, etc. habiéndose realizado muchos proyectos con empresas algunos en curso, y descubierto y patentado nuevos procedimientos de fabricación.

 La ablación láser también está siendo utilizada en el MPL para producir nanotubos de Carbono de forma altamente eficiente. Los nanotubos están siendo caracterizados entre otras técnicas mediante Raman que es una técnica asociada al láser y disponible en el MPL. Estos nanomateriales constituyen hoy día uno de los campos más activos de investigación en materiales debido a sus enormes posibilidades en los campos de la electrónica, mecánica y como almacenes de hidrógeno.

 Los láseres pueden también ser utilizados para fundir una zona específica del material. La técnica está siendo utilizada ampliamente en la producción de fibras y capas de materiales de alto punto de fusión tales como zircona, alúmina, etc., y sus aleaciones habiéndose conseguido “composites” de alto interés tecnológico. Otra línea de trabajo relacionada con la fusión mediante láser consiste en la producción de recubrimientos de metales para generar barreras antitérmicas, anticorrosivas, etc.

Como derivación de las técnicas de fusión hemos desarrollado técnicas de solidificación unidireccional de materiales cerámicos de composición eutéctica con las que se consigue la texturación de los mismos. El estudio de estos procesos de texturación nos lleva a controlar la microestructura de los materiales y por lo tanto sus propiedades conductoras, caso de los superconductores de alta Tc o de los conductores iónicos, mecánicas, caso de los eutécticos Al2O3-ZrO2 o Al2O3-YAG entre otros u ópticas, caso de las guías de onda monocristalinas creadas en eutécticos de ZrO2-CaO. Esta misma técnica se está empleando en el crecimiento de cristales de conductores catiónicos basados en óxidos de Ti y La. La producción de nuevos pigmentos para azulejos es otra vía de colaboración con el sector empresarial ahora en marcha.

El grupo ha desarrollado una técnica original de texturado de capas que está aplicando por ejemplo en la producción de compuestos cerámica-metal CERMETS para ánodos de Pilas de Combustible.

Técnicas empleadas por el Grupo

- Corte de materiales refractarios, metales, materiales de construcción, materiales compuestos para la industria aeronáutica, cerámicas para la industria electrónica y vidrio

- Ablación láser

- Grabado en metal, madera, vidrio y cerámica

- Limpieza de acero inoxidable, cerámica, metal, piedra…

- Nanotecnología: Producción de nanotubos de carbono y nanopartículas metálicas y cerámicas.

(Figura: Fullerenos embebidos en Nanotubos de carbono.)

- Cerámicas tenaces: Producción de fibras y capas de cerámicas con altas prestaciones mecánicas y resistentes a la corrosión y temperatura

- Fabricación de recubrimientos antitérmicos para turbinas

- Texturación y conformación desuperconductores de alta Tc, conductores iónicos

- Fabricación de CERMETS para la industria energética

Materiales utilizados:

-Cerámicas tenaces.

-Barreras térmicas.

-Ánodos para pilas de combustible.

-Superconductores de alta tc.

-Conductores iónicos para supercondensadores y baterías.

-Nanotubos de carbono.

-Recubrimientos metálicos.

-Pigmentos de alta T para cerámicas.

-Fibras ópticas monocristalinas.

-Substratos microtexturados.

 

Miembros del grupo investigador:

a) Permanentes

  • V.M. Orera: Coordinación y representación del grupo.
  •  M.T. Martínez: Coordinación y representación línea nanotubos.
  • G. de la Fuente: Coordinación y representación línea nuevas tecnologías.
  • J.I. Peña: Coordinación y representación línea fusión.
  • M.L. Sanjuán
  • A. Larrea
  • R.I. Merino, J.C. Diez
  • W. Maser
  • A.M. Benito
  • C. Estepa
  •  M.A. Madre

b) Contratados

  • M.A. Laguna
  • P.B. Oliete
  • A. Callejas
  • T. Seeger
  • E. Muñoz

d) Becarios y contratados no doctores

  • C.I. López
  •  I.M. de Francisco
  •  R. Lahoz
  • M. Laguna-Bercero
  • A. Ansón
  •  E. Lafuente
  •  C. Vallés
  •  E. Terrado
  • R. Sainz

Fecha Aragón Investiga: 05/08/2003


Ficheros adjuntos


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