[EN] The quality of one wine depends of many factors, soil, clime, kind of grape, the elaboration and breeding. The oxygen plays an important role in the polyphenolic and aromatic composition of the wines. This work has two objectives, first study and evaluation of the kind of deposit that we use during fermentation-maceration, with the conventional parameters even with polyphenolic and aromatic composition of the wines. In the other hand, we want to study and evaluate the influence of the material during this process, polyphenolic and aromatic parameters during storage and breeding. To get the final research this work was working during three years (2010, 2012 and 2013) with Tempranillo and Cabernet Sauvignon grapes of Origen Designation Pago Chozas Carrascal. This work is comparing stainless steel and concrete deposits, with the same volume for the fermentation-maceration of the juice. Daily we control the temperature and density, to be sure about the success of the process. At the same time we followed the behaviour of the polyphenolic compounds. Differences were evaluated in function of the kind of deposit used during the vinification process. When the malolactic fermentation was finished we add sulphites to the wine and mixed with the rest of the wines in one storage deposit until March. In this way to know the initial composition and be able to study the evolution, the analysis was about conventional polyphenolic and aromatics parameters. Then we put the wine in the stainless steel deposit and concrete deposit of 10.000 litters, and in four different kind of barrel with different age (new barrel, one year old barrel, two year old barrel and three year old barrel), analysing the aromatic and polyphenolic composition of the wines month by month during five month. Under the work conditions that the work was do, we can say for the Tempranillo and Cabernet Sauvignon wines the fermentation in concrete deposit is much better for the polyphenolic quality, because in this case the concentration of this polyphenols is high that in stainless steel. The parameters in relation with the colour, anthocyanins concentration, polyphenols, tannins and the index of quality are much better with concrete deposits. However the wines in stainless steel have better aromatic intensity after fermentation. The election of one kind of fermentation deposit or another depends of the kind of wine that we want to make. During the conservation of the wines is not possible to appreciate an improvement between stainless steel and concrete, it is just during fermentation-maceration. The best conservation of wines is in new barrels when the wine doesn't lose polyphenolic compounds and colour in this period. The barrel also adds elagitannins to the wine; it helps to keep stable wine about polyphenols. The wine conservation also improve the degree of polymerization of the tannins, that it means the wine will be with better body and softer. In the other hand with the barrel we take more astringency for the wine because of the tannins from the new barrels. During the conservation, the wines have some changes about aromatic composition because of the improvement of concentration of some alcohols because of the hydrolysis of the acetate, especially in some wines that were in stainless steel deposit. The aromatics groups that the barrel adds (ß-metil-¿-octolactona, vainillina, 4 vinilguayacol y 5-metil furfural) are in a higher concentration when the barrel is totally new. Like conclusion we can say that the fermentation of the wines in concrete deposits was much betters for the polyphenolic quality that in stainless steel, but we lost aromatic concentration of these wines. About the conservation of the wines the best way is do it in barrels of oak because we will reach to a better polyphenolic and aromatic quality, especially when the barrels are totally news. / [ES] Este trabajo tiene dos objetivos, por una parte estudiar y evaluar la influencia que tiene el tipo de depósito empleado durante la fermentación-maceración, tanto en los parámetros convencionales, como en la composición polifenólica y aromática de los vinos. Y por otra parte, estudiar y evaluar la influencia del tipo de recipiente empleado, en la evolución de los parámetros polifenólicos y en los compuestos aromáticos, durante su conservación y crianza. Para conseguir la finalidad buscada, el estudio se ha realizado durante tres años (2010, 2012 y 2013), con uvas de la variedad Tempranillo y Cabernet Sauvignon, de la D.O. Pago Chozas-Carrascal. Se utilizaron depósitos de acero inoxidable y hormigón, del mismo volumen, para la fermentación - maceración de los mostos. Diariamente, se efectuaron controles de temperatura y densidad, para asegurarse de la buena marcha del proceso. A la vez, se realizaron análisis para el seguimiento de la extracción y del comportamiento de los compuestos polifenólicos. Se evaluó si existían diferencias significativas en función del depósito empleado durante la vinificación. Para conocer la composición inicial del vino y poder así estudiar su posterior evolución, se realizaron análisis de los parámetros convencionales, polifenólicos y aromáticos. Posteriormente, se introdujo el vino en depósitos de acero inoxidable y de hormigón sin revestir de 10.000 litros, y en cuatro tipos de barricas de 225 litros de distinta edad (barricas nuevas, barricas de un año de uso, barricas de dos años de uso y barricas de tres años de uso), analizando mes a mes durante cinco meses la composición aromática y polifenólica de los vinos. Bajo las condiciones de trabajo en que se realizó este estudio, podemos establecer que para los vinos de Tempranillo y Cabernet Sauvignon la fermentación en hormigón es más favorable para la calidad polifenólica, ya que da lugar a vinos con mayor concentración polifenólica que los vinos fermentados en acero inoxidable. Los parámetros relacionados con el color, concentración de antocianos, polifenoles, taninos, y los índices de calidad de los taninos, presentan valores significativamente inferiores cuando el vino se fermenta en acero inoxidable. En cambio, son los vinos conservados en acero inoxidable los que presentan una mayor intensidad aromática después de la fermentación. En la conservación de los vinos no se aprecia de forma evidente un mejor comportamiento del hormigón con respecto al acero inoxidable. Es la crianza en barrica, y especialmente en barricas más nuevas, la que da lugar a las menores pérdidas de compuestos polifenólicos y de color durante el periodo de conservación estudiado. A ello contribuye también el aporte de elagitaninos de la barrica, que no solo refuerza la estructura polifenólica del vino, sino que también contribuye a la estabilidad de los polifenoles protegiéndolos de la oxidación. Durante la conservación de los vinos se han producido cambios significativos en su composición aromática, aumentando la concentración de algunos alcoholes debido a la hidrólisis de sus acetatos, especialmente en los vinos conservados en acero inoxidable. Los compuestos aromáticos que aporta la barrica (ß-metil-¿-octolactona, vainillina, 4 vinilguayacol y 5-metil furfural) se encuentran en mayor concentración en los vinos conservados en madera, especialmente cuando la barrica es nueva. En conclusión, podemos decir que fermentar los vinos en hormigón fue más favorable para la calidad polifenólica que hacerlo en acero inoxidable, pero trajo como consecuencia una reducción de la concentración aromática de estos vinos. En cuanto a la conservación del vino, realizar ésta en barrica de roble es la técnica más favorable para conseguir una mayor calidad polifenólica y aromática, especialmente cuando se utilizan barricas nuevas. / [CAT] Aquest treball té dos objectius, d'una banda estudiar i avaluar la influència que té el tipus de dipòsit emprat durant la fermentació-maceració, tant en els paràmetres convencionals, com en la composició polifenòlica i aromàtica dels vins. I d'altra banda, estudiar i avaluar la influència del tipus de recipient emprat, en l'evolució dels paràmetres polifenólicos i en els compostos aromàtics, durant la seva conservació i criança. Per aconseguir la finalitat desitjada, l'estudi s'ha realitzat durant tres anys (2010, 2012 i 2013), amb raïms de la varietat Tempranillo i Cabernet Sauvignon, de la DO Pago Chozas-Carrascal. Es van utilitzar dipòsits d'acer inoxidable i formigó, del mateix volum, per a la fermentación-maceració dels mosts. Diàriament, es van efectuar controls de temperatura i densitat, per assegurar-se la bona marxa del procés. Alhora, es van realitzar anàlisis per al seguiment de l'extracció i del comportament dels compostos polifenòlics. Es va avaluar si hi havia diferències significatives en funció del dipòsit emprat durant la vinificació. Un cop acabada la fermentació malolàctica, els vins es sulfitaren i es van barrejar tots ells en un dipòsit d'emmagatzematge en el qual van romandre fins al març. Per conèixer la composició inicial del vi i poder així estudiar la seva posterior evolució, es van realitzar anàlisi dels paràmetres convencionals, polifenòlics i aromàtics. Posteriorment, es va introduir el vi en dipòsits d'acer inoxidable i de formigó sense revestir de 10.000 litres, i en quatre tipus de bótes de 225 litres de diferent edat (bótes noves, bótes d'un any d'ús, bótes de dos anys d'ús i bótes de tres anys d'ús), analitzant mes a mes durant cinc mesos la composició aromàtica i polifenòlica dels vins. Sota les condicions de treball en què es va realitzar aquest estudi, podem establir que per als vins de Tempranillo i Cabernet Sauvignon la fermentació en formigó és més favorable per a la qualitat polifenòlica, ja que dóna lloc a vins amb major concentració polifenòlica que els vins fermentats en acer inoxidable. Els paràmetres relacionats amb el color, concentració d'antocians, polifenols, tanins, i els índexs de qualitat dels tanins, presenten valors significativament inferiors quan el vi es fermenta en acer inoxidable. En canvi, són els vins conservats en acer inoxidable els que presenten una major intensitat aromàtica després de la fermentació. En la conservació dels vins no s'aprecia de forma evident un millor comportament del formigó pel que fa a l'acer inoxidable. És la criança en bóta, i especialment en bótes més noves, la qual dóna lloc a les menors pèrdues de compostos polifenòlics i de color durant el període de conservació estudiat. A això contribueix també l'aportació de elagitaninos de la bóta, que no només reforça l'estructura polifenòlica del vi, sinó que també contribueix a l'estabilitat dels polifenols protegint-los de l'oxidació. Durant la conservació dels vins s'han produït canvis significatius en la seva composició aromàtica, augmentant la concentració d'alguns alcohols causa de la hidròlisi dels seus acetats, especialment en els vins conservats en acer inoxidable. Els compostos aromàtics que aporta la bóta (ß-metil-¿-octolactona, vainillina, 4 vinilguayacol i 5-metil furfural) es troben en major concentració en els vins conservats en fusta, especialment quan la bóta és nova. En conclusió, podem dir que fermentar els vins a formigó va ser més favorable per a la qualitat polifenòlica que fer-ho en acer inoxidable, però va portar com a conseqüència una reducció de la concentració aromàtica d'aquests vins. Pel que fa a la conservació del vi, realitzar aquesta en bóta de roure és la tècnica més favorable per aconseguir una major qualitat polifenòlica i aromàtica, especialment quan s'utilitzen bótes noves. / Peidró Montaner, MJ. (2016). ESTUDIO DE LA COMPOSICIÓN DE VINOS DE TEMPRANILLO Y CABERNET SAUVIGNON FERMENTADOS Y CONSERVADOS EN HORMIGÓN, ACERO INOXIDABLE Y BARRICAS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62204 / TESIS

Los aceros inoxidables dúplex están siendo utilizados en diversas aplicaciones tales como plantas de generación de energía, instalaciones para desalinización y construcciones marinas, debido a sus excelentes propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión; los aceros inoxidables híper dúplex, han sido desarrollados para aplicaciones extremas como en intercambiadores de calor donde las generaciones anteriores no alcanzan a cubrir los requerimientos solicitados, sin embargo, no han sido estudiados aún con detenimiento respecto a la variación de estas propiedades frente al ciclo térmico generado por la soldadura y la influencia de los gases de protección. El objetivo de la presente investigación es evaluar la influencia de las mezclas de gases Ar+2%N2, Ar+5%N2 y N2+10%H2, sobre las propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión del acero inoxidable híper dúplex UNS S32707, a través de la ejecución de líneas de fusión longitudinales en tuberías de 25,4 mm. de diámetro. Según la metodología experimental, inicialmente se llevó a cabo la caracterización del material base a través de ensayos mecánicos, análisis químico y evaluación metalográfica; luego se procedió con la caracterización de la zona fundida, mediante inspección visual y registro fotográfico, propiedades mecánicas a tracción, ensayo metalográfico, ensayo de dureza, análisis de la fractura por microscopía electrónica de barrido y microanálisis químico por espectrometría de energía dispersiva de rayos X (EDS). Por otro lado, se llevó a cabo la predicción y cuantificación de las fases presentes en las zonas de fusión basada en modelos empíricos de predicción mediante los diagramas de Espy, Outokumpu (Schaeffler-De Long modificado), WRC-92, McCowan y Olson; y la medición a través de ferritometría, método estereológico (de acuerdo a ASTM E562-11) y difracción de rayos x (DRX). Finalmente, se evaluaron las uniones soldadas mediante ensayos de corrosión de acuerdo a la norma ASTM G48-11 (Método C), y se caracterizaron las muestras corroídas por macrografía y metalografía. Como resultado del presente trabajo se ha concluido que la mezcla Ar+2%N2, fue la que presentó mejor comportamiento en referencia a propiedades mecánicas (más cercanas a las del material base), balance de fases ferrita-austenita, composición química (mayor número PREN), y menor pérdida de peso en los ensayos de corrosión; los modelos empíricos propuestos por Espy y Outokumpu demostraron ser los más apropiados para ser utilizados con aceros inoxidables híper dúplex, debido a que muestran la mejor correlación comparados con los valores de ferrita medidos mediante ferritometría y el método estereológico. / Tesis

La presente investigación tiene como objetivo comprobar la factibilidad de uso de una varilla material de aporte, de geometría tubular, en el proceso de soldadura de un acero inoxidable AISI 316L mediante soldadura GTAW. Se elimina de esta manera la necesidad de uso de gas de protección en algunas de las etapas del proceso generando asi un ahorro considerable en la utilización de gas de protección. Para lograr tal cometido, se ha efectuado ensayos electroquímicos para comparar la resistencia a la corrosión de uniones soldadas con material de aporte convencional y el propuesto en esta investigación. Todas las muestras fueron sometidas a ensayos de obtención de potencial de corrosión en circuito abierto y a ensayos potenciodinámicos. Se hallaron así valores como intensidad de corrosión y velocidad de penetración de corrosión. En base a los resultados obtenidos se ha podido caracterizar cualitativamente las propiedades de la capa pasiva del material. Además de los ensayos electroquímicos, se ha realizado también ensayos de metalografía para poder caracterizar la microestructura de las muestras. Los resultados indican que no existe una pérdida de propiedades anticorrosivas de la unión soldada empleando el material de aporte tubular, todas las microestructuras observadas son adecuadas y los valores obtenidos de velocidad de corrosión e intensidad de corrosión son aceptables, tomando como referencia el metal base AISI 316L cuyos valores de Intensidad de corrosión y velocidad de penetración de corrosión son respectivamente 3,985 mg/cm2*y y 5,006 um/y (obtenidos en la presente investigación) comparados contra los valores del cordón de soldadura del aporte TG-X 316L 1,881 mg/cm2*y y 2,363 um/y y los valores del material de aporte convencional ExsaTIG2010Mo 2,075 mg/cm2*y y 2,606 um/y, se observa que los valores del material de aporte tubular son tan buenos como los obtenidos para las soldaduras realizadas con material de aporte convencional. Se concluye que es factible la utilización de este material de aporte, particularmente, su mejor utilidad está enfocada en la soldadura de tuberías y tanques, generando así un ahorro considerable en la utilización de gas de protección. / Tesis

Los aceros inoxidables 13CrNiMo con bajo contenido de carbono, surgen como alternativa para el reemplazo de materiales más caros en el uso como sistemas de transporte de fluidos de las industrias de gas y petróleo, con concentraciones importantes de cloruros, pCO<SUB>2</SUB>, pH<SUB>2</SUB>S y temperatura elevadas. El bajo contenido en carbono permite salvar algunos problemas vinculados a la operación de soldadura. Con el fin de obtener una alta tenacidad, se realizan tratamientos térmicos de precalentamiento y de post soldadura, los mismos se aplican sobre la zona de soldadura, e involucran además al metal base, produciendo en este tipo de materiales en particular, un cambio en el tenor de austenita retenida en toda la matriz a temperatura ambiente, en una clara modificación de la microestructura del metal. En esta tesis se estudia el impacto que las variaciones en la microestructura tienen sobre la película pasiva formada sobre la aleación de acero inoxidable 13CrNiMo y la influencia de esta última sobre la corrosión localizada. Además se determinan las propiedades estructurales y electrónicas de la película pasiva formada, vinculándolas a la susceptibilidad a la corrosión localizada. Para el estudio se tomaron muestras de la aleación sometidas a diferentes tratamientos térmicos post soldadura y se caracterizaron microestructuralmente determinando el contenido de austenita retenida en cada caso. Las muestras fueron sometidas a medidas potenciodinámicas cíclicas para hallar su susceptibilidad a la corrosión localizada. Tanto el potencial de picado como el potencial de repasivación se desplazaron en el sentido anódico a medida que el porcentaje de austenita retenida aumentaba en la muestra. Las muestras sometidas a tratamientos que involucran dobles revenidos promovieron mayor porcentaje de austenita retenida. Dada la correlación hallada entre los potenciales de picado y el tenor de austenita retenida, se dispone de una indicación de que la formación de las películas pasivas formadas sobre la superficie, muestren la misma tendencia. Medidas cronopotenciométricas revelan que el espesor de las películas aumenta en función del mayor contenido de austenita retenida. Los estudios de Mott Schottky, muestran que la película pasiva se comporta como un semiconductor tipo n con una densidad de donores que es esencialmente independiente del potencial en el estado pasivo. La impedancia de la interfase ha sido modelada convenientemente considerando una versión corregida del modelo de defectos puntuales, lo que permite obtener el coeficiente de difusión de esos defectos y una estimación del espesor de la película. La velocidad de auto‐reparación de la película pasiva tiende a ser más rápida en el material cuyo contenido de austenita retenida es mayor. La conformación estructural de película es de doble capa, así como la estructura de las películas anódicas para otros aceros inoxidables.

Ingeniero Civil / Al registrar las falencias en la infraestructura de la industria tras el evento sísmico del 27 de Febrero del 2010 registrado en el país, surge la necesidad de estudiar el comportamiento de las instalaciones productivas. En particular, las pérdidas facturadas por al industria del vino exigen una exhaustiva revisión de los diseños de sistemas de almacenaje y acopio. El presente trabajo expone cinco modelos confeccionados en el programa de elementos finitos ANSYS, que pretenden representar el comportamiento no lineal de un estanque de acero inoxidable de pared delgada apoyado directamente en el suelo, frente a una carga lateral. También se incluyen dos estudios paramétricos complementarios relacionados con el comportamiento del manto cilíndrico. Tras el análisis de los modelos se pretende conocer la respuesta de la estructura, de tal manera de estimar la capacidad de resistir esfuerzos y los niveles de deformación alcanzados. Los resultados obtenidos entregan valores de capacidad de resistir corte por parte de la estructura que van desde los 266 [kN] a los 2187 [kN]. Los desplazamientos laterales de techo registrados fueron desde los 3,2 [mm] a los 8,6 [mm]. Si bien en los modelos paramétricos es posible reproducir los modos de falla registrados por V. Sandoval (2011) y Almazán, et al (2011), en los otros modelos se registran modos de pandeo relacionados con el corte (en 3 de los 5 restantes), lo cual se asocia al perfil de cargas inducido a la estructura. Finalmente se concluye que si bien, no se logra reproducir los modos de falla reportados en el terremoto para las geometrías típicas de los estanques de acero inoxidable de pared delgada para almacenamiento de vino apoyados en el suelo, los modelos entregan información de utilidad dependiendo el tipo de análisis requerido.

[EN] The coaxial laser cladding process is an excellent tool to obtain quality coatings, achieving complete melting and deposition of alloys with high melting point on complex 3D surfaces. In this work we have studied the coaxial laser cladding parameters for MCrAlY coatings (where M = Ni, Co, Fe or combinations of these), commonly used as bond coats in thermal barrier systems, among them: NiCoCrAlYTa, NiCoCrAlY, NiCrAlY and CoNiCrAlY; selecting the laser parameters that allow to obtain overlapping coatings with adequate geometrical aspect ratio, minimum dilution, low porosity and good metallurgical bond with the austenitic stainless steel substrate, by using a 2.2 kW Nd:YAG laser equipment and coaxial head with annular nozzle. The laser coatings have been characterized using various microstructural tech-niques, to identify their constituent phases and the type of microstructure obtained with coaxial laser processing. The mechanical properties were determined by three-point bending tests as well as micro hardness and nanoindentation tests. The high temperature oxidation behavior of the laser coatings and austenitic stainless steel substrate were studied through isothermal oxidation tests at 1100 ºC. The morphology and chemical composition of the oxidized surface were evaluated in detail. The oxidation kinetics and the thermal growth oxide scale, thickness, structure and composition of the oxide layers formed according to the oxidation time were also studied. Finally, friction and wear behavior at room temperature and elevated temperature (500 ºC) were studied by dry sliding tribological tests, in order to obtain the friction coefficient and wear resistance of MCrAlY laser cladding coatings and to compare their behavior with the substrate. The experimental results, allowing to analyze the influence of coaxial laser processing on mechanical properties and high temperature behavior of MCrAlY laser coatings, as well as their comparison with the AISI 304 austenitic stainless steel and MCrAlY coatings obtained by thermal spray processes that are currently used in bond coats. The results indicate that the coaxial laser cladding may be a good alternative to thermal spray processes, because microstructural integrity is improved and defects such as porosity and lack of metallurgical bonding were decreased. These facts, along with the enhancement of the oxidation and the wear resistance of MCrAlY alloys at high temperature, make the coaxial laser process potentially useful to obtain MCrAlY bond coats for new generation of thermal barrier systems. / [ES] El proceso de plaqueado láser coaxial es una excelente herramienta para la obtención de recubrimientos de calidad, logrando la completa fusión y deposición de aleaciones con elevado punto de fusión sobre superficies 3D complejas. En este trabajo se han estudiado los parámetros de procesado láser coaxial de superaleaciones MCrAlY (donde M = Ni, Co, Fe o combinaciones entre ellos), comúnmente empleadas como recubrimientos de anclaje en sistemas de barrera térmica, entre ellas: NiCoCrAlYTa, NiCoCrAlY, NiCrAlY y CoNiCrAlY; logrando seleccionar una combinación de parámetros que permiten obtener recubrimientos por solape de cordones con adecuada relación de aspecto, mínima dilución, bajo nivel de porosidad y buena unión metalúrgica con el sustrato de acero inoxidable austenítico, utilizando un equipo láser Nd:YAG de 2.2 kW y un cabezal coaxial. Los recubrimientos láser han sido caracterizados microestructuralmente con diversas técnicas, logrando identificar las fases que los constituyen y el tipo de microestructura obtenida con el procesado láser coaxial. Se han determinado sus propiedades mecánicas a través de ensayos de microdureza, nanoindentación instrumentada y de flexión a tres puntos. Se ha estudiado también el comportamiento de oxidación a alta temperatura de los recubrimientos y del acero inoxidable austenítico mediante ensayos de oxidación isotérmica a 1100 ºC, logrando evaluar en detalle la morfología y composición de la superficie oxidada, la cinética de oxidación, así como la evolución del espesor, estructura y composición de las capas de óxido formadas en función del tiempo de oxidación. Por último, se ha realizado el estudio del comportamiento ante la fricción y el desgaste a temperatura ambiente y a elevada temperatura (500 ºC), mediante ensayos tribológicos de desgaste por deslizamiento en seco, con la finalidad de obtener el coeficiente de rozamiento y evaluar la resistencia al desgaste que presentan los recubrimientos láser MCrAlY y su comparación con el comportamiento que presenta el sustrato. Los resultados de la experimentación han permitido analizar la influencia del procesado láser coaxial en las propiedades mecánicas y el comportamiento a alta temperatura de recubrimientos MCrAlY, y su comparación con el acero inoxidable AISI 304 y recubrimientos similares obtenidos por procesos de proyección térmica y utilizados en la actualidad. Los resultados indican que el plaqueado láser coaxial puede ser una buena alternativa a los procesos de proyección térmica, ya que se mejora la integridad microestructural, se disminuyen los defectos como la porosidad y la falta de unión metalúrgica, mejorando también el comportamiento ante la oxidación y el desgaste a elevadas temperaturas de los recubrimientos de anclaje MCrAlY que pueden ser utilizados en nuevos sistemas de barrera térmica. / [CAT] El procés de plaquejat làser coaxial és una excel·lent eina per a l'obtenció de recobriments de qualitat, aconseguint la completa fusió i deposició d'aliatges amb elevat punt de fusió sobre superfícies 3D complexes. En aquest treball s'han estudiat els paràmetres de processament làser coaxial de superaliatges MCrAlY (on M = Ni, Co, Fe o combinacions entre ells), comunament emprades com recobriments d'ancoratge en sistemes de barrera tèrmica, entre elles: NiCoCrAlYTa, NiCoCrAlY, NiCrAlY i CoNiCrAlY; aconseguint seleccionar una combinació de paràmetres que permeten obtenir recobriments per solapament de cordons amb adequada relació d'aspecte, mínima dilució, baix nivell de porositat i bona unió metal·lúrgica amb el substrat d'acer inoxidable austenític, utilitzant un equip làser Nd:YAG de 2.2 kW i un capçal coaxial. Els recobriments làser han estat caracteritzats microestructuralment amb diverses tècniques, aconseguint identificar les fases que els constitueixen i el tipus de microestructura obtinguda amb el processat làser coaxial. S'han determinat les seves propietats mecàniques mitjançant assaigs de microduresa, nanoindentació i de flexió a tres punts. S'ha estudiat també el comportament d'oxidació a alta temperatura dels recobriments i de l'acer inoxidable austenític mitjançant assaigs d'oxidació isotèrmica a 1100 ºC, aconseguint avaluar en detall la morfologia i composició de la superfície rovellada, la cinètica d'oxidació, així com la evolució del gruix, estructura i composició de les capes d'òxid formades en funció del temps d'oxidació. Finalment, s'ha realitzat l'estudi del comportament davant la fricció i el desgast a temperatura ambient i a elevada temperatura (500 ºC), mitjançant assajos tribològics de desgast per lliscament en sec, amb la finalitat d'obtenir el coeficient de fricció i avaluar la resistència al desgast que presenten els recobriments làser MCrAlY i la seva comparació amb el comportament que presenta el substrat. Els resultats de l'experimentació han permès analitzar la influència del processat làser coaxial en les propietats mecàniques i el comportament a alta temperatura de recobriments MCrAlY, i la seva comparació amb l'acer inoxidable AISI 304 i recobriments similars obtinguts per processos de projecció tèrmica, utilitzats actualment. Els resultats indiquen que el plaquejat làser coaxial pot ser una bona alternativa als processos de projecció tèrmica, ja que es millora la integritat microestructural, es disminueixen els defectes com la porositat i la falta d'unió metal·lúrgica, millorant també el comportament davant l'oxidació i el desgast a elevades temperatures dels recobriments d'anclatge MCrAlY que poden ser utilitzats en nous sistemes de barrera tèrmica. / Pereira Falcón, JC. (2015). Desarrollo y caracterización de recubrimientos MCrAlY obtenidos mediante técnicas láser para aplicaciones de barrera térmica en aceros inoxidables [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52946 / TESIS

Actualmente, el consumo total de agua en los países desarrollados destinado a uso industrial representa un 59% según se constata en el Primer Informe de Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos del Mundo, Agua para todos, Agua para la vida (Marzo 2003). Más de un 80% de los deshechos peligrosos del mundo se producen en los países industrializados y, en las naciones en vías de desarrollo, un 70% de las aguas residuales se vierten al agua sin ningún tratamiento previo, contaminando así los recursos hídricos disponibles. Según estos datos, el tratamiento y la reutilización de aguas residuales del sector industrial en el mundo son de especial relevancia, y más aún en países que saldan su balance de recursos hídricos con números rojos. Este es el caso de España, la nación europea con mayor déficit hídrico. La industria textil es una de las industrias que utilizan grandes cantidades de agua. Las aguas residuales procedentes de los distintos procesos de manufactura son potencialmente tóxicas y altamente coloreadas debido al alto contenido en contaminantes orgánicos, entre los que se encuentran los colorantes textiles no fijados a las fibras. Como consecuencia, es necesario un tratamiento previo antes de su descarga. Este problema es particularmente acusado en el caso de los colorantes reactivos. En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la viabilidad del tratamiento electroquímico de aguas textiles qe contienen colorantes reactivos. El objetivo principal es conseguir aguas decoloradas con un contenido en materia orgánica significativamente inferior al valor inicial. En última instancia, la aplicación del tratamiento electroquímico contempla la reutilización del agua en los distintos procesos textiles con la intención de solventar los problemas de escasez de agua, las enormes presiones medioambientales en el ámbito jurídico y legislativo y el aumento del coste del agua. / Del Río García, AI. (2011). ESTUDIO DE LA REDUCCIÓN, OXIDACIÓN Y OXIDO-REDUCCIÓN ELECTROQUÍMICA APLICADO A LA DECOLORACIÓN / DEGRADACIÓN DE AGUAS DE TINTURA TEXTILES QUE CONTIENEN COLORANTES REACTIVOS CON GRUPOS AZO COMO CROMÓFORO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12330 / Palancia

La obtención de ácido fosfórico a partir del proceso húmedo constituye aproximadamente un 95% de su producción. Entre las etapas principales de este proceso productivo, hay que mencionar el ataque de la roca fosfórica con ácido sulfúrico concentrado, la filtración y posterior concentración del ácido producido. Esta técnica genera severos problemas de corrosión en los equipos e instalaciones, debido principalmente a la presencia de impurezas en el ácido fosfórico, como son cloruros, fluoruros y sulfatos, aunque también a las elevadas temperaturas y concentración del medio. En este contexto, la presente Tesis Doctoral pretende realizar un estudio exhaustivo de la resistencia frente a la corrosión del acero inoxidable altamente aleado UNS N08031 (Alloy 31) en medio ácido fosfórico contaminado con diferentes impurezas y concentraciones distintas. Las curvas potenciodinámicas obtenidas a diferentes temperaturas, revelaron un amplio rango de potencial en el que el material se encuentra en estado pasivo. Dentro de este rango de potenciales se realiza el estudio de la cinética de formación de las películas pasivas mediante ensayos potenciostáticos y, se evalúa el comportamiento eléctrico a partir de la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) y análisis Mott-Schottky. Los datos experimentales obtenidos mediante EIS permitieron definir el modelo físico de formación y disolución de las películas pasivas. La modelización mediante circuitos eléctricos equivalentes explicó la estructura de doble capa de las películas pasivas, así como los procesos de difusión que tienen lugar bajo las condiciones de trabajo más severas. Los resultados de EIS revelaron el efecto perjudicial, tanto de la temperatura como de los iones fluoruros. La caracterización semiconductora mediante análisis Mott-Schottky demostró el comportamiento semiconductor de tipo n, asociado a la formación de un compuesto óxido de molibdeno insoluble (MoO3), así como de otros óxidos Fe2O3. En otros casos también se distinguió el carácter semiconductor de tipo p, revelando la presencia de otros óxidos: Cr2O3, FeO y NiO. La presencia de estos compuestos sobre el Alloy 31 se justificó mediante los análisis de espectroscopía de fotoemisión de rayos X (XPS). Finalmente, se utilizaron técnicas electroquímicas a escala micro, para caracterizar el Alloy 31 y su soldadura en una disolución 35g/l NaCl. En definitiva se dedujo que, la parte del material soldado presentaba una mayor actividad electroquímica y, por tanto será más susceptible a los fenómenos corrosivos. Al mismo tiempo, este comportamiento se justifica con la morfología observada en su microestructura, en la que se observó una segregación de elementos de aleación en los bordes de grano. / Escrivá Cerdán, C. (2013). Caracterización de la Pasividad del Acero Inoxidable uns N08031 en Ácido Fosfórico Contaminado mediante Técnicas Electroquímicas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27647 / TESIS

La presente investigación tuvo como objeto de estudio la influencia de los parámetros de soldadura mediante GTAW, sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión por picaduras del acero inoxidable dúplex 23Cr-4Ni. Se estudiaron cuatro condiciones soldadas mediante el proceso GTAW autógeno en donde se variaron el aporte de calor y la temperatura de precalentamiento. Se realizó el análisis microestructural para cada condición, además se sometieron a ensayos de dureza y ensayos de corrosión por picaduras. La caracterización microestructural se basó en el estudio del porcentaje de fases presentes (ferrita y austenita) y en el cambio de la morfología y tamaño de grano de la ferrita, tanto en la zona de fusión como en la zona afectada por el calor. Asimismo se evaluó la morfología de la austenita, identificando la aparición de austenita primaria, secundaria y Widmanstätten. Se realizaron ensayos de microdureza Vickers, realizando barridos verticales y horizontales en la sección del cordón con el fin de obtener indicadores de cambios en propiedades mecánicas en la soldadura realizada. Se determinó la resistencia a la corrosión por picaduras mediante ensayos de corrosión electroquímicos de polarización anódica en una solución de 3.5% NaCl, los cuales se orientaron a la obtención del potencial crítico de picaduras (Ecp) para cada condición. Debido a que las variaciones en la microestructura y resistencia a la corrosión están fuertemente ligadas al ciclo térmico del proceso de soldadura, se estimó el tiempo t12/8, como medida de la velocidad de enfriamiento para fines comparativos. El análisis microestructural en la zona fundida y zona afectada por el calor reveló una microestructura con alto contenido de ferrita acompañado de austenita primaria, austenita Widmansttäten y precipitación de austenita secundaria al interior de la ferrita. Adicionalmente la cinética de reformación de la austenita se vió dificultada en las condiciones que presentaron mayor tamaño de grano ferrítico. Finalmente, la resistencia a la corrosión por picaduras disminuyó de manera significativa para las condiciones empleadas, resultando mas afectadas, las condiciones que presentaron velocidad de enfriamiento menor. Se encontró nucleación preferencial de las picaduras en las interfaces ferrita/austenita y al interior de la ferrita. Por lo tanto para el rango de calor de aporte empleado no se obtuvo una buena soldabilidad, ya que no se logra un balance apropiado de las fases según el análisis microestructural realizado y la resistencia a la corrosión por picaduras se ve afectada significativamente.

Teniendo en cuenta el número de industrias alimentarias afectadas por el desarrollo de biofilms, es imprescindible un análisis integral e interdisciplinario de los factores que intervienen en su formación a fin desarrollar estrategias de remoción o prevención de estos. En esta tesis se propuso como objetivo principal profundizar el conocimiento sobre la adhesión, formación y producción de metabolitos en los biofilms formados por levaduras, principales deteriorantes de la industria productora de jugos, en presencia de bacterias patógenas pertinentes a la seguridad de los jugos de frutas, a fin de evaluar posibles estrategias de biocontrol. En el Capítulo I, se analizaron los biofilms multiespecie formados por levaduras y su asociación con bacterias patógenas, basándose en la hipótesis de que las levaduras presentes en la microbiota residente de las superficies de los equipos de producción de jugos de frutas pueden favorecer la persistencia de las bacterias a través de la formación de biofilms. Inicialmente, se llevaron a cabo estudios de los parámetros relacionados con la formación de biofilms de Listeria monocytogenes. Los resultados demostraron que Listeria exhibe un carácter altamente hidrofóbico, es móvil, produce curli y celulosa, es viable en jugo de manzana y se adhiere al acero inoxidable (AI) a 25 oC. Seguidamente, se describieron los biofilms formados por Rhodotorula mucilaginosa, Candida tropicalis, Candida krusei y Candida kefyr, en presencia de L. monocytogenes, Salmonella enterica o Escherichia coli O157:H7, sobre AI y membranas de ultrafiltración (MUF), empleadas para la clarificación de los jugos. Los análisis sobre los biofilms se realizaron empleando técnicas de recuento en placa, microscopía de fluorescencia y microscopía electrónica de barrido. Los resultados revelaron que las estructuras levaduriformes (pseudohifas, blastoporas) proporcionan un entorno propicio para el anclaje y la adhesión de las bacterias patógenas, convirtiéndose así en un nicho elegible para su permanencia en un ambiente que simula la producción de jugos de frutas. En el Capítulo II, se exploró la actividad inhibitoria y antibiofilm de Lacticaseibacillus rhamnosus GG ATCC 53103 (LGG) y Lactobacillus casei ATCC 393 frente a L. monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7. Se evaluaron dos estrategias de biocontrol: competencia, en la cual tanto las células de Lactobacillus como las bacterias patógenas colonizan simultáneamente la superficie de AI; y exclusión, donde se forma un biofilm protector con células de Lactobacillus sobre la superficie de AI previo a la incorporación de las bacterias patógenas. Ambas especies de Lactobacillus: presentaron alta capacidad adhesiva sobre AI, sin alterar los parámetros fisicoquímicos del jugo de manzana. Además, estas cepas mitigaron la proliferación y adhesión de las bacterias patógenas hasta niveles no detectables en AI. Estos resultados sugieren que las cepas de Lactobacillus estudiadas podrían ser candidatas prometedoras para la formación de biofilms protectores en entornos de producción de jugos, ofreciendo una estrategia efectiva para controlar la adhesión microbiana en superficies relacionadas con la industria alimentaria. Con el objetivo de reducir o prevenir la colonización de las levaduras en las superficies y, de este modo, evitar la adhesión de bacterias patógenas que puedan entrar al sistema de producción de jugos de frutas, en el Capítulo III se evaluó la eficacia de moléculas quorum sensing (MQS) producidas por levaduras y del agente antifúngico natamicina (NAT), que se utiliza habitualmente en la industria alimentaria. En primer lugar, se identificaron compuestos orgánicos volátiles (VOC) en biofilms de levaduras, y cuantificaron en presencia y ausencia de bacterias patógenas afectaba su producción. La técnica de extracción con disolventes y la micro extracción en fase sólida se emplearon para la extracción de COV, seguida de un análisis mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas. Los resultados demostraron que los biofilms de C. tropicalis producen farnesol (FAR), tirosol (TIR) y 2- feniletanol (2-FE), tres compuestos reconocidos como MQS. Por otro lado, la presencia de las bacterias patógenas no afectó significativamente (p>0,05) la producción de los COV liberados por las levaduras. En segundo lugar, se analizó el efecto de farnesol 0,06 mM (FAR) en combinación con natamicina 0,01 mM (NAT) sobre biofilms de levaduras y multiespecie formados sobre AI y MUF. Los biofilms tratados con NAT+FAR mostraron inhibición de la filamentación de las levaduras y una alteración significativa de la estructura tridimensional tanto en AI como en MUF. Además, se observó una disminución en la adhesión de L. monocytogenes, S. enterica y E. coli O157:H7 en los biofilms multiespecie. La combinación NAT+FAR podría considerarse un agente de control prometedor para prevenir la formación de biofilms en las líneas de procesamiento de jugo de manzana. / Considering the number of food industries affected by the development of biofilms, a comprehensive and interdisciplinary analysis of the factors involved in their formation is essential to develop strategies for their removal or prevention. The main objective of this thesis was to deepen the knowledge of the adhesion, formation, and production of metabolites in biofilms formed by yeasts, the main spoilage agents in the juice production industry, in the presence of pathogenic bacteria relevant to the safety of fruit juices, to evaluate possible biocontrol strategies. Chapter I examined the association between yeasts and foodborne pathogens in biofilms multispecies, based on the hypothesis that yeasts present in the resident microbiota on the surfaces of fruit juice production equipment may favour the persistence of bacteria through the formation of biofilms. Initially, studies were carried out on parameters related to biofilm formation of Listeria monocytogenes. Results indicate that Listeria has a highly hydrophobic character, is mobile, produces both curli and cellulose, is viable in apple juice, and adheres to stainless steel (SS) at 25 °C. Biofilms formed by Rhodotorula mucilaginosa, Candida tropicalis, Candida krusei, and Candida kefyr in the presence of L. monocytogenes, Salmonella enterica or Escherichia coli O157:H7 on SS and ultrafiltration membranes (UFM), were described. Biofilm analyses were performed using plate counting, fluorescence microscopy and scanning electron microscopy techniques. The results revealed that yeast-like structures (pseudohyphae, blastopores) supply a favourable environment for adhesion and adhesion of pathogenic bacteria, thus becoming an eligible niche for their permanence in an environment that simulates fruit juice production. Chapter II aimed to investigate the inhibitory and antibiofilm efficacy of Lacticaseibacillus rhamnosus GG ATCC 53103 (LGG) and Lactobacillus casei ATCC 393 against L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7. Two biocontrol strategies were evaluated: competition, in which Lactobacillus cells and pathogenic bacteria colonise the SS surface at the same time; exclusion, in which a protective biofilm with Lactobacillus cells is formed on the SS surface and pathogenic bacteria are after incorporated. Both Lactobacillus species adhered to AI, without altering the physicochemical parameters of the apple juice. Furthermore, these strains mitigated the proliferation and adhesion of pathogenic bacteria to undetectable levels on AI. These results suggest that the studied Lactobacillus strains could be promising candidates for the formation of protective biofilms in juice production environments, offering an effective strategy to control microbial adhesion on food industry-related surfaces. To reduce or prevent yeast colonization on surfaces and thus avoid the adhesion of pathogenic bacteria that may enter the fruit juice production system, the efficacy of quorum sensing molecules (QSM) produced by yeasts and the antifungal agent natamycin (NAT), which is commonly used in the food industry, was evaluated in Chapter III. First, it was identified and quantified the volatiles organic compounds (VOC) released by the yeast biofilms, and then, it was assessed whether the presence of pathogenic bacteria affected the production of these metabolites. The solvent extraction technique and solid phase microextraction were used for metabolite extraction, followed by analysis by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The results showed that C. tropicalis biofilms produce farnesol (FAR), tyrosol (TIR) and 2-phenylethanol (2-FE), recognized as MQS. On the other hand, the presence of the pathogenic bacteria did not significantly (p>0.05) alter the production of the VOC released by the yeasts. Second, it was evaluated the effect of farnesol 0.06 mM with NAT 0.01 mM on yeast and multispecies biofilms formed on SS and UFM. Biofilms treated with NAT+FAR showed inhibition of yeast filamentation and a significant alteration of the three-dimensional structure of both AI and MUF. In addition, decreased adhesion of L. monocytogenes, S. enterica and E. coli O157:H7 was observed in the multispecies biofilms. The NAT+FAR combination could be considered as a promising control agent to prevent biofilm formation in apple juice processing lines.