Optimización de la estructura celular en espumas de aluminio

Resumen

La tesis se centra en la evaluación a fondo el proceso de fabricación de espumas de aluminio y en la identificación de las diversas causas de los defectos presentes en su estructura celular. Además, en base a los resultados obtenidos, se han podido proponer y evaluar con éxito una serie de estrategias encaminadas a la mejora de la estructura celular (reducción de defectos) y en consecuencia de las propiedades. Entre las conclusiones obtenidas del trabajo de investigación desarrollado cabe destacar: (i) La importancia de fabricar materiales precursores de espuma de aluminio lo más homogéneos posibles ya que sino la posible anisotropía microestructural u otros defectos se trasladan directamente a la estructura celular final. Como posibles estrategias de mejora del material precursor que se han probado con éxito destacan el uso de tratamiento térmicos de homogeneización y el empleo de aditivos para lograr una mejor dispersión de los componentes (ej. refinadores de grano). (ii) La importancia de que la solidificación de la espuma una vez alcanzado el grado de expansión deseado se realice lo más rápidamente posible a fin de reducir la cantidad de defectos presentes en la estructura celular final. Para ello se ha encontrado útil el empleo de un medio externo con alto poder de disipación de calor (ej. agua). (iii) Finalmente, una vez fabricada la espuma sólida, el uso de tratamientos térmicos de endurecimiento (cuando sea posible) se postula como la mejor opción para mejorar la respuesta mecánica de este tipo de materiales sin tener que recurrir a refuerzos externos. En ese sentido, la investigación desarrollada en la tesis se ha centrado en la determinación de los límites de aplicabilidad para espumas (en tamaño y densidad) de un conocido tratamiento térmico de endurecimiento para aleaciones de aluminio. Con el conocimiento adquirido durante la Tesis se espera lograr una mejora sustancial de las prestaciones de estos materiales y con ello de su competitividad frente a otros materiales, algo en lo que fallan actualmente.