CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: ESTUDI DE LES PROPIETATS TÈRMIQUES DE VIDRES METÀL·LICS

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: BRUNA ESCUER, PERE

Departament: FIS

Títol: ESTUDI DE LES PROPIETATS TÈRMIQUES DE VIDRES METÀL·LICS

Data inici oferta: 30-03-2012     Data finalització oferta: 30-11-2012


Estudis d'assignació del projecte:
    Tipus: Individual
     
    Lloc de realització: EETAC
     
    Paraules clau:
    materials, DSC, propietats tèrmiques, vidres metàl·lics
     
    Descripció del contingut i pla d'activitats:
    Els vidres metàl·lics són un tipus particular de materials amorfs caracteritzats precisament per la manca de periodicitat en la seva estructuració atòmica. Aquesta propietat juntament amb el caràcter metàl·lic dels seus enllaços els converteix en uns materials únics tant per estudiar qüestions teòriques relacionades amb el concepte de transició vítria com per les potencials aplicacions d'aquests materials en la industria, especialment en l'aeronàutica gràcies a les excel·lents propietats mecàniques que algunes composicions presenten. Un primer pas en l'anàlisi de noves composicions de vidres metàl·lics, així com d'altres tipus de materials, és caracteritzar les seves propietats tèrmiques mitjançant un aparell anomenat DSC (Differential Scanning Calorimetry) que ens permetrà identificar les diverses transformacions i canvis de fase que es produeixen en el material a mesura que l'anem escalfant a una temperatura controlada. Aquest aparell permet fer diferents tipus d'assaigs, ja siguin dinàmics com isoterms, en el rang de temperatures comprés entre temperatura ambient i 1500 ºC, permetent així l'estudi de materials amb elevats punts de fusió com podrien ser els anomenats acers amorfs. En aquest treball es farà una descripció de l'aparell, les diverses parts que el componen i del seu funcionament. Posteriorment es faran assaigs en una família d'acers amorfs en la que la quantitat de Fe present anirà disminuint a costa d'augmentar la quantitat de Cr. S'estudiarà l'evolució en funció de la quantitat de Cr dels paràmetres fonamentals obtinguts amb el DSC com són les temperatures de transició vítria, de cristal·lització i de fusió, així com l'entalpia de les transformacions i a partir del càlcul de la temperatura de transició vítria reduïda es classificaran els acers segons la seva capacitat de formació vítria. Al final del treball es mostren les conclusions a les que s'ha arribat i s'obren les portes a nous projectes.
     
    Overview (resum en anglès):
    Metallic glasses are a type of amorphous materials characterized by the lack of periodicity in their atomic structure. This property together with the metallic nature of their bonds makes them unique in the study of theoretical issues about the glass transition and in the potential applications of these materials in industry, especially in aeronautics, due to their excellent mechanical properties.

    First step in the analysis of these new compositions of metallic glasses, and even with other kind of materials, is to characterize their thermal properties by using a DSC (Differential Scanning Calorimetry). The DSC will allow us to identify the different transformations and phase changes that occur in the material as we heat the material at a controlled temperature. This equipment allows different types of analysis, both dynamic and isothermal, at a temperature range between Room temperature and 1500 ºC, allowing the study of materials with high melting point as amorphous steels.

    In this project we make a little description about the equipment, the different parts it is made of, and its operation. Later we will make some analysis in an amorphous steels family in which the quantity of Fe will decrease meanwhile Cr will increase. Depending on the amount of Cr, the evolution of the parameters obtained by the DSC such as glass transition temperatures, crystallization and melting temperatures and enthalpies will be studied. Using the reduced glass transition temperature we will be able to classify the steels depending on their glass forming ability (GFA).

    At the end of the project the conclusions are showed and we will open doors to new ideas.

    © CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC