{"title":"FLORY-HUGGINS INTERACTION PARAMETER FOR PVA-WATER IN HYDROGELS PREPARED BY TWO METHODS: FREEZING/THAWING AND CROSSLINKING WITH CITRIC ACID","authors":"Carmiña Gartner Vargas","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n19a06","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n19a06","url":null,"abstract":"PVA hydrogels are largely used for biomedical applications due to their biodegradability, biocompatibility, and suitable mechanical strength. These hydrogels can be synthetized by several methods. In this work hydrogels were obtained by two methods, freezing/thawing, and crosslinking with citric acid. The degree of swelling for both types of hydrogels was in the range of 60-70% which corresponds to a medium degree of swelling. Young’s modulus measurements gave values in the range of 0.20 to 4.00 MPa, which are proper values for tissue regeneration or wound healing applications. Crosslinking degree was found to be higher for the freezing/thawing hydrogels, in agreement with a lower percentage of hydration and a higher modulus. By means of the Flory-Rehner model, the interaction parameter (χ) of PVA - water was calculated. This value depends on the availability of OH groups in the polymer. The highest value of c was found for the hydrogels crosslinked with citric acid, revealing that their water-polymer interactions are weaker than those occurring in freezing/thawing hydrogels, which has more available OH groups. However, values higher than 0.5 were found for both types of hydrogels, indicating insolubility in water; therefore, these values imply mechanical stability in aqueous solutions for a relative long time. It is concluded that freezing/thawing is a more reproducible method, which allows the modulation of the crosslinking degree, perhaps, the most important parameter to be controlled.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"95 16 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129144780","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"EVALUACIÓN DE TRATAMIENTOS DE Q&P SOBRE ACEROS FUNDIDOS MEDIO CARBONO-ALTO SILICIO","authors":"María José Oyola, R. Aristizábal, Óscar Ríos","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n19a02","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n19a02","url":null,"abstract":"Se investigó la influencia de los patrones de segregación sobre las transformaciones en estado sólido obtenidas a partir de un tratamiento de Q&P, realizado en un acero fundido con 0.52% de C, aleado con Cr, Mn y Si. El esquema de tres tratamientos térmicos fue llevado a cabo partiendo de la austenización total de las muestras a 900°C, seguido por un temple QT=250 y una partición (PT)= 270°C, 300°C y 350°C. Posteriormente, se llevó a cabo la caracterización microestructural de las muestras tratadas con Q&P mediante microscopía óptica (MO) y microscopía electrónica de barrido (SEM), en conjunto con un análisis de difracción de rayos X (DRX) con el cual se cuantificó un nivel máximo de 19% de austenita retenida. Finalmente, se analizó la microsegregación de los elementos sustitucionales empleando espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (SEM-EDX), con lo que se estableció la relación entre la composición química de las primeras zonas en solidificar (FTF) y las últimas zonas en solidificar (LTF), con la microestructura observada y la microdureza medida sobre cada región. ","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"23 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116963551","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"FUSIÓN LÁSER EN CAMA DE POLVOS DE UN VIDRIO METÁLICO BASE HIERRO: ESTUDIO EXPLORATORIO","authors":"John Dairo Henao Penenrey","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n19a04","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n19a04","url":null,"abstract":"Actualmente, la fabricación de componentes volumétricos a partir de vidrios metálicos y/o aleaciones fuera del equilibrio es un reto debido a las condiciones de enfriamiento requeridas para obtener un estado amorfo completo y/o un conjunto de fases en particular. Algunas tecnologías de fabricación aditiva, como la sinterización directa de metal por láser (DMLS), pueden ofrecer una alternativa para la fabricación de componentes de vidrio metálico a partir de polvos de materia prima 100 % amorfos. El principal desafío cuando estos materiales se procesan mediante fabricación aditiva es mantener el contenido amorfo del polvo inicial en las piezas finales. En el presente trabajo, se empleó un vidrio metálico comercial con hierro como su elemento principal, con el fin de realizar un estudio exploratorio de la influencia de los principales parámetros del proceso DMLS sobre la capacidad de este material para formar piezas consolidadas por este proceso. Los parámetros estudiados aquí fueron la potencia del láser, la velocidad de escaneo y la densidad de energía volumétrica. Se empleó la técnica de difracción de rayos X para realizar la caracterización de las fases obtenidas en las piezas fabricadas. Los resultados del estudio sugieren que la fabricación de piezas con el material estudiado es posible, pero existe un rango de densidades de energía aplicadas por el láser durante el proceso dentro de los que se favorece la formación de las piezas.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"17 12","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"120913964","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Francisco Dario Cabrera Poloche, Oscar Jaime Restrepo Baena, J. Tobón, Sergio Escudero Restrepo, Stephanie Álvarez Zuluaga
{"title":"COMPACTED ADOBES FROM GRAVEL AND SAND WASH MUDS OF AN AGGREGATES PLANT AS WASTES VALORIZATION STRATEGY","authors":"Francisco Dario Cabrera Poloche, Oscar Jaime Restrepo Baena, J. Tobón, Sergio Escudero Restrepo, Stephanie Álvarez Zuluaga","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n19a05","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n19a05","url":null,"abstract":"Fine waste management from quarry has been commonly the final disposal in mining tailings and as refilling material for landscape recovery in areas already exploited. However, different uses of these wastes have been studied, highlighting the earth constructions because a new economic benefit is generated and the environmental impact is reduced. Moreover, compared to cement constructions, the earth constructions are environmentally friendly and represent an energy saving, due to their low emission of CO2 by low or no-cement content in their manufacture in contrast to good physical and mechanical properties obtained. So, in this work, the use of wastes muds from an aggregates plant (as result of crushing and washing process) were evaluated as a circular economy strategy. Raw materials were chemical, mineralogical and physically characterized and were employed in the elaboration of cubic specimens of un-calcined material, which they were hydraulically compacted in metal molds at mixtures of wastes muds, commercial gray cement and washed fine sand. The cubic specimen’s performance was evaluated by Simple Compressive Strength (SCS) and water absorption test. In the best of configurations, an increase in SCS of 221.3% (reaching 8 MPa) on samples of 20% cement with respect to samples of only waste was found and, in turn, an increase of 517.3% (reaching 15 MPa) when these were cured in water was also found. Thus, wastes mixed with small amounts of cement are promising in the Manufacture of Compacted Adobes (MCA), particularly as masonry or structural elements made of un-calcined wastes.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"5 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124448868","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Catheryne Tobon, Ricardo Aristizábal Sierra, Oscar eduardo Ríos Diez
{"title":"ESTUDIO MICROESTRUCTURAL DE UN ACERO FUNDIDO ALTO CARBONO-ALTO SILICIO SOMETIDO A TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE AUSTEMPERADO Y Q&P","authors":"Catheryne Tobon, Ricardo Aristizábal Sierra, Oscar eduardo Ríos Diez","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n19a03","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n19a03","url":null,"abstract":"En el presente trabajo se estudió la influencia de la estructura de partida de un acero alto C – alto Si, as-cast (AC), deformado en caliente (DC) y homogenizada (H), sobre la microestructura producto de aplicar tratamientos térmicos de baja temperatura: austemperado y Quenching and Partitioning (Q&P). Para tal efecto, se austemperaron muestras del a 300°C durante 120 min y se trataron también, vía Q&P, con el ciclo de QT a 180°C/2 min., y PT a 200°C/30min. La caracterización del material se realizó por medio de microscopía óptica (MO), microscopia electrónica de barrido (MEB), análisis de difracción de rayos X (DRX) y mediciones de microdureza Vickers. Los resultados mostraron que las muestras en estado AC y DC presentaron patrones de segregación marcados, lo que afectó las cinéticas de transformación en estado sólido y por ende favoreció un alto grado de heterogeneidad en la estructura final. Por su parte, las muestras H, no evidenciaron patrones de segregación y los niveles de transformación presentaron un alto grado de uniformidad en las estructuras bainíticas y martensítica producto de los ciclos térmicos aplicados.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"30 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132651196","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Verónica Del Valle González Malavé, Ney José Luiggi Agreda
{"title":"SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE ALEADOS DE Mg 20% Y 40% MASA DE Ti PREPARADOS POR ALEACIÓN MECÁNICA","authors":"Verónica Del Valle González Malavé, Ney José Luiggi Agreda","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n19a01","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n19a01","url":null,"abstract":"Aleados de Mg conteniendo 20% y 40% masa de Ti (Mg20Ti) (Mg40Ti), han sido sintetizados por aleación mecánica y caracterizados mediante difracción de rayos-X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB con EDS) Los estudios DRX sugieren la incorporación de Ti en la fase Mg, y luego de 40 horas de molienda se aprecia la aparición de dos reflexiones identificadas como óxidos de Mg-Ti. El oxígeno se incorpora al proceso de síntesis debido a las continuas fracturas y soldaduras que ocurren durante la molienda, y hace posible también la formación de una solución sólida de Ti, TiMg. A medida que el tiempo de molienda se incrementa, la talla de cristalitas (D y DS) muestra un decrecimiento hasta valores cercanos a 10 nm, corroborándose este comportamiento mediante microscopía, donde la disminución de talla de partículas alcanza aproximadamente 20 nm. La morfología del aleado va variando, hasta observarse de forma globular o conglomerados de partículas. El análisis EDS confirmó además de Ti y Mg, la presencia de otros elementos.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"150 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134137460","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Nelson Mauricio Espinel Pérez, M. Pazos, E. Parra, D. Martínez
{"title":"CALCINATION OF PHOSPHORIC ROCK BY TORCH PLASMA, TO OBTAIN THERMOPHOSPHATES FERTILIZERS","authors":"Nelson Mauricio Espinel Pérez, M. Pazos, E. Parra, D. Martínez","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n18a05","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n18a05","url":null,"abstract":"Se utilizó un reactor de plasma de antorcha para la obtención de fertilizantes termofosfatos (TPIZA y TPPC) sometiendo la roca fosfórica (PR) de la región centro oriente del departamento de Boyacá, Colombia, proveniente de los municipios de Iza y Sogamoso, a calcinación mediante plasma de antorcha. Se utilizó un equipo de antorcha de plasma de 7.6 kW (potencia nominal) con temperaturas de proceso > 10000 ° C, tamaño de partícula de 0.074 mm y tiempos de calcinación de 30 s - 40 s. Como resultado experimental se obtuvieron concentraciones máximas de fósforo total y fósforo asimilable correspondientes a 27.0% P2O5 y 3.07% P2O5 a partir de termofosfatos de Iza (TPTP - IZA) mientras que los resultados para los termofosfatos de Sogamoso (TPTP - PC) fueron 33.12% P2O5 y 4.83 % P2O5. Los análisis de fósforo total se realizaron por fluorescencia de rayos X (FRX) y para la determinación del fósforo asimilable se realizó primero la extracción con solución neutra de citrato de amonio y posteriormente la determinación cuantitativa por espectrofotometría UV - Vis. Mediante difracción de rayos X (DRX), se determinó que la fase cristalina predominante fue el carbonato de fluorapatita, que osciló entre 53.0% - 87.0% (TPTP - IZA) y 60.6% - 93.7% (TFTP - PC). Los costes energéticos de los fertilizantes obtenidos reportaron un consumo energético muy bajo, del orden de 0.64 kWh / Kg – 1.14 kWh / Kg, al utilizar intensidades eléctricas de 30 A y 45 A.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-03-23","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124608537","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Jessica Lopes da Silva, J. L. Cardoso, Cândido Jorge de Sousa Lobo, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo Nogueira, Halisson De Souza Pinheiro, Marcos Rinaldo Carvalho Cunha Júnior
{"title":"FORMULATION AND CHARACTERIZATION OF CERAMIC PARTS FOR COATINGS MADE FROM THE PRODUCTS OF COMBUSTION OF MINERAL COAL","authors":"Jessica Lopes da Silva, J. L. Cardoso, Cândido Jorge de Sousa Lobo, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo Nogueira, Halisson De Souza Pinheiro, Marcos Rinaldo Carvalho Cunha Júnior","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n18a04","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n18a04","url":null,"abstract":"The use of coal as fuel in various industrial processes such as thermoelectric and steel mills generates relevant amounts of waste or by-products, called coal combustion product (CCP’s). Therefore, viable alternatives for the correct disposal or technological applications of this by-product are studied with or without the addition of reinforcement phases in order to reduce the environmental impacts caused. Among these applications, one possible approach is the use of CCP’s for the manufacture of ceramic tiles, since these residues are chemically similar to several ceramics. Therefore, this work aimed to evaluate some physical and mechanical properties of CCP’s to observe the feasibility of manufacturing ceramic parts for coating from the product of coal combustion. The results confirmed the potential and feasibility of using CCP’s to completely compose the ceramic tiles matrix.","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"277 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-02-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126015452","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"PREDICCION Y ESTUDIO DE DRENAJE ÁCIDO DE MINA SOBRE MINERAL DE ESCOMBRERA","authors":"Ana Alicia Senese Leiva","doi":"10.17533/rcm/udea.rcm.n18a01","DOIUrl":"https://doi.org/10.17533/rcm/udea.rcm.n18a01","url":null,"abstract":"El objetivo de este trabajo fue evaluar y predecir la posible generación de drenaje ácido de mina y determinar la presencia de lixiviación de metales de tres muestras de mineral identificadas como ME-1, ME-2 y ME-3 provenientes de una escombrera ubicada en el límite geográfico entre Argentina y Chile la cual ocupa unas 150 hectáreas, la cual proviene de una explotación de Cu. Los ensayos se realizaron en dos etapas la primera consistió en la predicción de la posible formación del drenaje ácido de las muestras en estudio basado en pruebas estáticas conocidas como Balance Ácido-Base mientras que en la segunda etapa se aplicaron pruebas dinámicas mediante test de celdas húmedas","PeriodicalId":109457,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Materiales","volume":"103 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-02-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115617792","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}