Orientador: Elizabete Jordão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T06:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fachini_Adriano_M.pdf: 2865289 bytes, checksum: 8df74e5d6020c738e07e21e687d61369 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um catalisador mássico à base de óxidos mistos de Alumínio, Níquel e Cobre com vistas à utilização em sínteses de álcoois superiores a partir de gás de síntese (CO/H2). Para tanto foi realizado um estudo da preparação tendo por base patentes desenvolvidas pelo Instituto Francês do Petróleo (IFP) e outros trabalhos anteriormente desenvolvidos. Os resultados experimentais obtidos para os sistemas AINiCu demonstraram, através dos perfis de redução gravimétricos, a presença de uma liga Ni-Cu, confirmada pelos ensaios termogravimétricos. Por sua vez, a caracterização do catalisador preparado revela a obtenção de um sólido com propriedades fisico-químicas muito semelhantes às de um sólido industrial de referência, sugerindo que as condições adotadas para a preparação conduzem a um catalisador produtivo na reação de síntese de álcoois superiores. Os testes catalíticos, realizados a 2500 C e 50 atm, com o sistema AlNiCu N mostraram um alta conversão a álcoois,particularmentea metanol, ao contrário do observado para o catalisador industrial, AICoCu, que apresentou alta conversão a alcanos, especialmente a metano, nas mesmas condições reacionais / Abstract: A new massic catalyst based upon Aluminum, Nickel and Copper oxides was prepared to be used in higher alcohol synthesis, by the same method previously developed by Institut Français du Pétrole (IFP), where Cobalt was used instead of Nickel in a commercial catalyst. Results obtained by Atomic Absorption, Superficial Area Measurements and X-Ray Diffraction (XRD) showed that the nickel catalysts have physical properties similar to those found for the commercial catalyst. The reducibility study was performed using Thermal Analysis Technics, as Thermogravimetric Analysis (TGA) and Temperature Programmed Reduction (TPR) and the analysis of reduction profiles indicated a decrease in the reduction temperature of catalysts from 6000C to 2200C when Copper was added to AI-Ni systems. This was caused due to the formation of a Ni-Cu alloy that enhances the reducible ability of the catalyst precursor. The kinetic tests performed at 2500C and 50 atm for the AINiCuN catalyst showed a high conversion rate to alcohols, particularly methanol, contrary to those obtained for the industrial catalyst, AICoCu, where mainly alcanes have been obtained, under the same reaction conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Ingeniero Civil Químico / En este proyecto se estudió el proceso del concentrado de cobre, los tipos de espesadores, la fenomenología del proceso llevado a cabo en estos y las características del sistema de espesadores de relave de la división Andina de CODELCO. Además la se analizó la operación de los equipos, de manera de aplicar un modelo matemático en una simulación computacional que caracterice el sistema presente en la división y así analizar su comportamiento ante diversas condiciones. Con esto, se generan lineamientos para un protocolo de operación que se adapte a las condiciones solicitadas por la empresa, sin poner en riesgo la producción de la división, ni la integridad de los equipos. Tras analizar los diferentes modelos disponibles en literatura y sus métodos de resolución, se decidió describir los equipos con el modelo fenomenológico basado en la teoría de la sedimentación, en su versión simplificada a 1 dimensión y viscosidad despreciable, y se utilizó el método numérico de diferencias finitas Upwind Flux con un extrapolado lineal para su simulación. El modelo fue implementado, probado y validado inicialmente utilizando datos obtenidos de literatura, concluyéndose que modelo no puede reportar correctamente las sedimentaciones batch con concentraciones volumétricas iniciales cercanas a 0,12 litros de sólido en litros de relave, pero puede reproducir resultados de pruebas de llenado, estado estacionario y vaciado reportadas en literatura. Por otro lado, se llevaron a cabo pruebas con distintas condiciones de operación, de las que se concluye que los cambios en las variables de operación afectan la simulación de dos maneras diferentes; por su aporte individual y por la interacción entre ellas. De las validaciones con los datos de planta, se puede concluir que el modelo es capaz de reproducir los datos de planta y, además, puede ser utilizado para predecir comportamientos de los espesadores con diferentes condiciones de operación, pero se debe considerar los retardos de entre 3 y 5 [h], además de no perder la perspectiva de las simplificaciones y supuestos tomados. Además, se realizaron las pruebas con las configuraciones solicitadas por la empresa, de las que se concluye que las pruebas con alimentaciones menores a las capacidades máximas de cada equipo, pueden ser utilizadas en la operación sin mayores riesgos, y que las que superan las capacidades máximas de los equipos deben ser utilizadas por tiempos limitados, los que dependerán de cada equipo y la alimentación a cada uno de estos. Finalmente es importante mencionar que, a pesar de lo específico de la aplicación de este modelo con su método de resolución en este trabajo, modificando las funciones que componen al modelo y cambiando los parámetros que describen las características de los equipos, se pueden abordar problemas relacionados con la sedimentación tanto en equipos de distintas características, como en materiales de diferente composición y comportamiento.

Las películas delgadas se vienen estudiando con más frecuencia a consecuencia que cada vez se obtienen mejores materiales que se utilizan en la fabricación de celdas solares, protectores de pantalla, sensores de alta resolución, celdas de energía y otros nuevos inventos que ayudan a preservar el medio ambiente. El transporte de electrones mediante los materiales ha sido siempre el desafío de la humanidad y las películas delgadas son una solución a este desafío, la conductividad es una propiedad intrínseca de cada material. La medida de la conductividad en materiales como la deposición de películas delgadas se puede hacer mediante la técnica de las cuatro puntas utilizando como fuente de alimentación un sistema de corriente directa que se coloca en los extremos de la muestra obteniéndose la medida de la conductividad que va a ser característica para cada material, este tipo de medidas la hacemos a temperatura ambiente. El sistema de medida implementado nos permite ver en forma práctica y rápida el comportamiento de las películas delgadas midiendo la conductividad vs la temperatura el cual nos muestra la curva característica de un conductor, semiconductor. En las películas delgadas el fenómeno de anisotropía se debe al ordenamiento espacial de los átomos en la red cristalina y afecta las propiedades mecánicas, eléctricas y ópticas de las películas. En cuanto a las propiedades eléctricas, un aspecto interesante de la conductividad es su dependencia con la dirección de la corriente eléctrica en los monocristales de metales no cúbicos. En los materiales conductores como el cobre se tiene resistividad de 1.68x 10-8 Ώ-m a 200C y no ofrece mucha resistencia al paso de la corriente lo mismo ocurre con el aluminio, pero con una cualidad que a bajas temperaturas adquiere la propiedad superconductora. / Trabajo de suficiencia profesional

En la presente Tesis Doctoral se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización de nanopartículas de cobre y de hierro, para su aplicación en diferentes transformaciones de gran interés en síntesis orgánica, con el objeto principal de desarrollar nuevas herramientas sintéticas de implementación sencilla, de bajo costo y de escaso impacto ambiental. Se describe la metodología utilizada para la preparación de las nanopartículas mencionadas, a partir de los sistemas CuCl22H2O-Liareno(cat.), CuCl2-Li-areno(cat.), FeCl24H2O-Li-areno(cat.) y FeCl2-Liareno(cat.), y su caracterización a través de técnicas de Microscopía de Transmisión Electrónica, Energía Dispersiva de Rayos X, Difracción de Rayos X, y Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X. Para ambos metales se encontraron nanopartículas de simetría esférica, con una estrecha distribución de tamaños (3.0 1.0 nm para el cobre y 3.5 1.0 nm para el hierro). Las nanopartículas de cobre y de hierro generadas a partir de los sistemas uCl22H2O-Li-areno(cat.) y FeCl24H2O-Li-areno(cat.), en los cuales el agua de hidratación de las sales metálicas actúa como fuente de hidrógeno, fueron aplicadas con éxito a la reducción de una gran variedad de grupos funcionales de interés en síntesis orgánica. En particular, se llevó a cabo la reducción de: a) derivados halogenados alquílicos y aromáticos, incluyendo la reducción completa de derivados aromáticos polihalogenados; b) mesilatos y triflatos derivados de alcoholes, obteniéndose los correspondientes productos de desoxigenación; y enol triflatos derivados de cetonas, permitiendo la síntesis de olefinas a partir de compuestos carbonílicos; c) aldehídos, cetonas, compuestos carbonílicos a,b-insaturados e iminas, dando lugar a la obtención de los alcoholes y aminas correspondientes; y d)derivados nitro aromáticos, permitiendo el acceso a diferentes azo compuestos funcionalizados. La metodología empleada permitió, además, la obtención de productos marcados isotópicamente con deuterio, de una manera sencilla y económica, utilizando en los sistemas reductores las correspondientes sales metálicas hidratadas con agua deuterada. Por otra parte, las nanopartículas de hierro y de cobre generadas a partir de los sistemas FeCl2-Li-DTBB(cat.) y CuCl2-Li-DTBB(cat.) promovieron eficientemente el homoacoplamiento de reactivos de Grignard, permitiendo la síntesis de una gran variedad de compuestos biarílicos y biheteroarílicos simétricos. Finalmente, el sistema CuCl2-Li- DTBB(cat.), demostró ser un catalizador muy eficiente en la cicloadición 1,3-dipolar de azidas y alquinos terminales, permitiendo la síntesis de 1,2,3-triazoles con excelente regioselectividad. / In the present Doctoral Thesis, the synthesis and characterization of copper and iron nanoparticles, as well as their application to different organic synthetic transformations has been carried out; the main objective being the development of new and simple synthetic tools, with low cost and low environmental impact. It is described the methodology for the preparation of the above mentioned nanoparticles starting from the CuCl22H2O-Li-arene(cat.), CuCl2-Li-arene(cat.), FeCl24H2O-Li-arene(cat.) and FeCl2-Li-arene(cat.) systems, and its characterization using Transmission Electronic Microscopy, Energy Dispersive X Ray, X Ray Diffraction, and X Ray Photoelectronic Spectroscopy. For both metals, it was found the presence of spherical nanoparticles, with a narrow size distribution (3.0 1.0 nm for copper, and 3.5 1.0 nm for iron). The copper and iron nanoparticles prepared from the CuCl22H2O-Liareno(cat.) y FeCl24H2O-Li-areno(cat.) systems, in which the hydration water is the main hydrogen source, successfully promoted the reduction of the following organic functional groups: a) alkyl and aryl halides, including the complete reduction of polyhalogenated aromatic compounds; b) mesylates and triflates derived from alcohols, affording the corresponding deoxygenation products; and enol triflates derived from ketones, allowing the synthesis of olefins from carbonyl compounds; c) aldehydes, ketones, a,b-insaturated carbonyl compounds and imines, giving the corresponding alcohols and amines; and d) nitro aromatic derivatives, allowing the access to different functionalized azo compounds. The use of deuterium oxide, instead of water, in the corresponding hydrated metallic salts, have made it possible the preparation of deuterium labeled products, in a simple and economic way. On the other hand, the copper and iron nanoparticles prepared from the FeCl2-Li-DTBB(cat.) y CuCl2-Li-DTBB(cat.) systems, have been found to promoted the homocoupling of Grignard reagents, allowing the synthesis of a wide variety of symmetrical biarylic and biheteroarylic compounds. Finally, the CuCl2-Li-DTBB(cat.) system, efficiently catalyzed the 1,3-dipolar cycloaddition of azides and terminal alkynes, leading to the synthesis of the corresponding 1,2,3-triazoles with excellent regioselectivity.

En este trabajo de tesis se han sintetizado seis nuevos complejos de coordinación de Cu(II) con el antiinflamatorio no esteroidal Fenoprofeno. Los compuestos obtenidos fueron caracterizados a través de las técnicas de análisis elemental, espectroscopias Infrarrojo, Raman, Ultravioleta-Visible, Reso-nancia Paramagnética Electrónica, Análisis Termogravimétrico, Análisis Térmico Diferencial y Calorimetría Diferencial de Barrido. En los casos en que fue posible se determinó la es-tructura cristalina por difracción de raxos X de monocristal: [Cu2(fen)4(dmf)2] y [Cu(fen)2(im)2]. Los complejos Cu2(fen)4(caf)2, [Cu2(fen)4(4,4-bipy)]n, [Cu2(fen)4(pz)]n y [Cu2(fen)4(2,5-diMepz)]n se obtuvieron como productos microcrista-linos. Se determinó la actividad mimética Catecol oxidasa de los complejos [Cu2(fen)4(dmf)2], [Cu(fen)2(im)2] y Cu2(fen)4(caf)2 y las propiedades miméticas de la enzima Superóxido dismutasa de todos los complejos. Fueron evaluadas in vivo las propiedades terapéuticas relacionadas con la actividad antiinflamatoria de los compuestos [Cu2(fen)4(dmf)2], [Cu(fen)2(im)2], Cu2(fen)4(caf)2, [Cu2(fen)4(4,4-bipy)]n y el efecto analgésico de [Cu2(fen)4(dmf)2] y [Cu(fen)2(im)2], en comparación con la sal cálcica comercial de Fenoprofeno. Se estudió la toxicidad de los complejos [Cu2(fen)4(dmf)2] y Cu2(fen)4(caf)2 en comparación con la sal cálcica de Fenoprofeno en ratones hembra, empleando una batería de observaciones funcionales y llevando a cabo estudios hematológicos, bioquímicos e histopatológicos. / Six new coordination complexes of Cu(II) with the non steroidal anti-inflammatory drug Fenoprofen have been synthesized through this Thesis. The obtained compounds have been fully characterized employing elemental analysis, Infrarred, Raman, UV-Visible and Resonance Paramagnetic Spectroscopies, Thermogravimetric Analysis, Differencial Thermal Analysis and Differencial Scanning Calorimetry. Single crystal X-ray diffraction studies have been performed to solve two crystal structures: [Cu2(fen)4(dmf)2] and [Cu(fen)2(im)2]. Cu2(fen)4(caf)2, [Cu2(fen)4(4,4-bipy)]n, [Cu2(fen)4(pz)]n and [Cu2(fen)4(2,5-diMepz)]n complexes have been obtai-ned as microcrystalline products. Catechol oxidase mimetic activity has been determined for complexes [Cu2(fen)4(dmf)2], [Cu(fen)2(im)2] and Cu2(fen)4(caf)2 as well as Supero-xide dismutase activity for all complexes. Therapeutic proper-ties of [Cu2(fen)4(dmf)2], [Cu(fen)2(im)2], Cu2(fen)4(caf)2 and [Cu2(fen)4(4,4-bipy)]n related to the anti-inflammatory activity have been evaluated in vivo and the analgesic effect of [Cu2(fen)4(dmf)2] and Cu2(fen)4(caf)2 has been determi-ned in comparison to the commercial parent drug, Fenoprofen calcium salt. It has been studied the toxicity of [Cu2(fen)4(dmf)2] and Cu2(fen)4(caf)2 in comparison to Fenoprofen calcium salt in female mice, employing a functional observa-tional battery and realizing hematological, biochemical and histopathological studies.

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Ingeniero Civil Mecánico / La fabricación de piezas de molibdeno por el método tradicional de fundición es difícil y costosa debido a su alto punto de fusión (2563 ºC), por lo que una alternativa es la sinterización en fase sólida, donde se necesitan temperaturas del orden de 1600 a 2000ºC. Sin embargo, es posible disminuir aún más la temperatura requerida para tal proceso si este último se realiza en presencia de una fase líquida, lo que permite trabajar a temperaturas cercanas a 1000ºC. Una de las etapas más importantes en la densificación del último proceso mencionado, es la disolución en el líquido de los elementos que constituyen las partículas más pequeñas y su reprecipitación sobre las partículas más grandes. Para el éxito de esta etapa, se requiere que el sólido sea soluble en la fase líquida, por lo que se utiliza el proceso de molienda mecánica para generar una solución sólida metaestable. El objetivo del presente Trabajo de Título es estudiar el efecto de usar polvos prealeados de Mo-Cu mezclados con Mo elemental, en vez de polvos elementales o polvos prealeados de Mo-Cu, sobre el proceso de sinterización del Mo con presencia de una fase líquida de Cu. Para obtener las soluciones sólidas metaestables se realizan una serie de moliendas húmedas, de 30 h de mezclas de polvos elementales de Mo con distintas cantidades de Cu (10,20, 30%v y 50%p). Los polvos Mo50%pCu derivados de la molienda son estudiados para 10, 20, 30 h del proceso y posteriormente son mezclados con polvos de Mo hasta alcanzar distintos contenidos de Cu (10, 20 y 30%v). Paralelamente se mezclan (sin moler) polvos elementales de Mo con distintos contenidos de Cu (10, 20 y 30%v). Los polvos se compactan a una presión de 450 MPa y posteriormente se sinterizan, en atmósferas neutra y reductora, a 1150ºC por 1 h. Las probetas sinterizadas son caracterizadas por su densidad, dureza y microestructura. Tanto para los polvos aleados como para los simplemente mezclados, al aumentar la cantidad de cobre en las muestras, incrementa ligeramente la densidad en verde, sin embargo para los formados por mezcla de polvos aleados y polvos elementales de Mo la densidad no varía notoriamente. Los resultados posteriores a la etapa de sinterización muestran que para todas las muestras, el aumento de la cantidad de cobre y condiciones reductoras influyen positivamente en la densificación, donde los compactos fabricados por únicamente polvos aleados y sinterizados en una atmosfera de Ar+10%H2 obtienen la mayor densidad, dureza y densificación.

Magíster en Ciencias, Mención Física / La resistencia eléctrica de las superficies de cobre de espesor cercano al camino libre medio electrónico (~39 nm) no es constante en el tiempo, debido a procesos de oxidación que disminuyen el espesor efectivo de la película metálica en una proporción importante [1]. Esto es un problema que limita las posibles aplicaciones de este material en cualquier dispositivo nanométrico. Existe evidencia de que los tioles protegen los metales de ligandos adventicios y, en el caso del cobre, también actúan como una barrera contra la oxidación. Por otro lado, abren la posibilidad de funcionalizar las superficies metálicas añadiendo a la molécula un grupo terminal con propiedades específicas. Se ha encontrado evidencia de que algunos tioles aromáticos se ensamblan más compactamente que los alcanotioles y por lo mismo se espera que formen barreras más efectivas. En este trabajo se presenta la evolución temporal de la resistencia eléctrica del sistema tiol aromático-Cu, en condiciones de laboratorio, para 2 moléculas de tamaño parecido pero diferente polaridad. A través de varios experimentos se comparó la efectividad de la monocapa formada en proteger de la oxidación. La resistencia de películas delgadas metálicas (~50 nm de espesor inicial) se midió con la técnica de 4-contactos y amplificadores sintonizados para mediciones de bajo ruido como una forma complementaria de caracterizar el crecimiento de óxido de cobre. Es bien sabido que la resistencia y la resistividad tienen ambas una fuerte dependencia en el espesor de la película [2] así que el efecto del crecimiento de óxido debe ser cuantificable y se comprobó que lo es. Además, las muestras preparadas son distinguibles por su evolución tanto mediante caracterización eléctrica como topográfica (por medio de STM y AFM) y elemental (a través de ARXPS). También resultan distinguibles por su estado inicial mediante caracterización elemental. La evolución de la resistencia y del porcentaje de óxido presente durante 30 días sugiere que en el cobre sin recubrir el óxido crece más rápido que en las otras dos muestras. La muestra recubierta por bifenil-4-tiol presenta ventaja frente a la muestra sin recubrir en la etapa inicial, pero finalmente la molécula se degrada. La muestra recubierta por ácido 4-mercaptobenzoico muestra el comportamiento más estable desde el punto de vista de la evolución de la caracterización elemental (la monocapa se degrada menos) y de la caracterización eléctrica (el valor de su resistencia sufre una variación porcentual menor). Sin embargo, en los primeros días de exposición al ambiente sufre profundas transformaciones en su topografía, que se reflejan en la evolución del tamaño de grano y la rugosidad. Se corroboró mediante el programa Gaussian que la molécula que conduce a los mejores resultados es aquella cuyo momento dipolar indica que la nube electrónica se ha desplazado hacia el átomo de azufre. [1] I. Platzman, R. Brener, H. Haick and R. Tannenbaum. Oxidation of Polycrystalline Copper Thin Films at Ambient Conditions. The Journal of Physical Chemistry C, 112(4):1101 1108, 2008. [2] W. Zhang, S.H. Brongersma, Z. Li, D. Li, O. Richard and K. Maex. Analysis of the size effect in electroplated fine copper wires and a realistic assessment to model copper resistivity. Journal of Applied Physics, 101(6):063703, (2007).

[EN] In the investigation of fires is particularly important to study electrical conductors. A detailed analysis of them provides evidence or indications regarding the cause of the sinister. In this current thesis are studied typical electrical conductors, which have been subjected to different environmental conditions, such as the temperature, the exposure time and the atmosphere, in order to simulate the most important development conditions of real fires. Under these conditions it has been simulated the occurrence of primary and secondary shortcircuits, through the application of different environmental conditions, and it has been studied the effects of both, ambient conditions and electric arcs, produced on the conductors. The studies were based, mainly on checking the occurred microstructural changes, but also a complementary examination was done, performing tests of traction, microhardness and observing the growth of oxide on the surface of the wires. Finally, by analysing electrical wiring from real fires, it has been found the application or reciprocity of the results obtained in this research with cases from real fires. The research provides a new approach to experimental development, through the control of diverse variables with trials using a furnace in which it has been able to control the atmosphere in which the conductors were affected by shortcircuits. The studies performed have shown the particular effects of gases' diffusion and supported temperature over the electrical conductors' microstructure, so as their correlation with the results of traction and microhardness tests, in which it has been observed a loss of mechanical properties. It has been tested the local effects caused by the shortcircuits in the conductors, such as the formation of a melted mass with high porosity, incorporation of remainders of the surface or grain's size growth. It wasn't particularly intense the absorption of gases as a result of the electrical arcs, but must taking into account the incorporation of gases to the material by diffusion from the atmosphere, being that one higher in the area of the shortcircuit, because of its higher temperature. The incorporation of gases or conductor's surface material in the melted mass due to a shortcircuit is particularly relevant, since depending on the sequence of atmospheres which have affected the wiring, different microstructural formations are obtained. Considering a sequence of primary shortcircuit, it is obtained a clean microstructure and tending to embrittlement in the grain's border. In the case of a sequence of a secondary shortcircuit, it can be observed the formation of eutectic microstructures of Cu-O. Thus, the sequence of events observed by studying the microstructure can exposes if a shortcircuit was caused in advance or after the fire's occurrence, revealing if the shortcircuit was primary or secondary. The different shortcircuits have been executed under controlled laboratory conditions, which in any case occurs in real fires. In these real fires mainly happen the same effects observed experimentally, although the different environmental conditions and their sequence, which take place in real fires, completely beyond the control of the laboratory, so in the analysis of the samples is essential to consider the dynamics of fire. / [ES] En la investigación de incendios cobra especial importancia el estudio de conductores eléctricos. Un análisis pormenorizado de los mismos aporta indicios o evidencias respecto a la causa del siniestro. En el presente trabajo se estudian conductores eléctricos típicos de instalaciones que han sido sometidos a diferentes condiciones ambientales tales como temperatura, tiempo de exposición y atmósfera, con el objeto de simular las condiciones más importantes de desarrollo de incendios reales. En estas condiciones se ha simulado la ocurrencia de cortocircuitos primarios y secundarios por medio de la aplicación de diferentes condiciones ambientales y se han estudiado los efectos que tanto estas condiciones como los arcos eléctricos han producido sobre los conductores. Los estudios se han basado principalmente en la comprobación de los cambios microestructurales acaecidos, si bien de forma complementaria se realizaron ensayos de tracción, microdureza y observación del crecimiento de óxido en la superficie de los cables. Finalmente, mediante el análisis de cableado eléctrico procedente de incendios reales se ha comprobado la aplicación o correlación de los resultados obtenidos en esta investigación con casos de incendios reales. La investigación realizada aporta un nuevo enfoque al desarrollo experimental por medio del control de diversas variables con ensayos en un horno en el que se ha podido controlar la atmósfera en que se veían afectados los conductores por cortocircuitos. Los estudios realizados han demostrado los particulares efectos de la difusión de gases y temperatura soportada sobre la microestructura de los conductores eléctricos, así como la correlación de estos con los resultados de los ensayos de tracción y microdureza, en los que se ha observado una merma de las propiedades mecánicas. Se ha comprobado los efectos locales que los cortocircuitos causan en los conductores, tales como la formación de una masa fundida con elevada porosidad, incorporación de restos de la superficie del conductor o el crecimiento de tamaño de grano. No se ha observado especialmente intensa la absorción de gases a consecuencia del arco eléctrico, y sí la incorporación de gases al material por difusión desde la atmósfera, siendo esta mayor en la zona del cortocircuito debido a su mayor temperatura. La incorporación de gases o material superficial del conductor en la masa fundida por un cortocircuito es particularmente relevante, ya que en función de la secuencia de atmósferas que han afectado al cableado se obtienen diferentes formaciones microestructurales. Considerando una secuencia de cortocircuito primario, se obtiene una microestructura limpia y tendente a la fragilización en borde de grano. En el caso de una secuencia de cortocircuito secundario se observa la formación de microestructuras eutécticas de Cu-O. Así, la secuencia de acontecimientos observada por medio del estudio de la microestructura puede revelar si un cortocircuito fue causado con antelación o posteriormente a la ocurrencia de un incendio, revelando si el cortocircuito fue primario o secundario. Los diferentes cortocircuitos han sido ejecutados en condiciones controladas de laboratorio, lo que en ningún caso ocurre en los incendios reales. En estos incendios reales se dan principalmente los mismos efectos observados que experimentalmente, si bien las diferentes condiciones ambientales y secuencia de ellas, que ocurren en los incendios reales, escapan completamente al control de laboratorio, por lo que en el análisis de las muestras es imprescindible considerar la dinámica del incendio. / [CA] En la investigació d'incendis és d'especial importància l'estudi de conductors elèctrics. Una anàlisi detallada dels mateixos aporta indicis o evidències respecte a la causa del sinistre. En el present treball s'estudien conductors elèctrics típics d'instal·lacions que han estat sotmesos a diferents condicions ambientals, tals com la temperatura, el temps d'exposició i l'atmosfera, amb l'objecte de simular les condicions més importants de desenvolupament d'incendis reals. En aquestes condicions s'ha simulat l'ocurrència de curtcircuits primaris i secundaris, a través de l'aplicació de diferents condicions ambientals, i s'han estudiat els efectes que tant aquestes condicions, com els arcs elèctrics, han produït sobre els conductors. Els estudis s'han basat, principalment, en la comprovació dels canvis microes-tructurals esdevinguts, si bé de forma complementària també es van realitzar assajos de tracció, microduresa i es va avaluar el creixement d'òxid en la superfície dels cables. Finalment, a través de l'anàlisi de cablejat elèctric que procedeix d'incendis reals, s'ha comprovat l'aplicació o correlació dels resultats obtinguts en aquesta investigació amb casos d'incendis reals. La recerca realitzada aporta un nou punt de vista al desenvolupament experimental, a través del control de diverses variables amb assajos en un forn en què s'ha pogut controlar l'atmosfera en què es veien afectats els conductors per curtcircuits. Els estudis realitzats han demostrat els particulars efectes de la difusió de gasos i de la temperatura suportada sobre la microestructura dels conductors elèctrics, així com la correlació d'aquests amb els resultats dels assajos de tracció i microduresa, en què s'ha observat una minva de les propietats mecàniques. S'han comprovat els efectes locals que els curtcircuits causen en els conductors, com ara la formació d'una massa fosa amb elevada porositat, la incorporació de restes de la superfície del conductor o el creixement de tamany de gra. No s'ha observat especialment intensa l'absorció de gasos a conseqüència de l'arc elèctric, sí la incorporació de gasos al material per difusió des de l'atmosfera, que és major a la zona del curtcircuit a causa de la seua major temperatura. La incorporació de gasos o material superficial del conductor en la massa fosa per un curtcircuit és particularment rellevant ja que, en funció de la seqüència d'atmosferes que han afectat el cablejat, s'obtenen diferents formacions microestructurals. Si es considera una seqüència de curtcircuit primari s'obté una microestructura neta i amb tendència a la fragilització en el límit de gra. En el cas d'una seqüència de curtcircuit secundari s'observa la formació de microestructures eutèctiques de Cu-O. Així, la seqüència d'esdeveniments observada a través de l'estudi de la microestructura pot revelar, si un curtcircuit va ser ocasionat amb anteriorment o posteriorment a l'ocurrència d'un incendi, i fer conèixer si el curtcircuit va ser primari o secundari. Els diferents curtcircuits han estat executats en condicions controlades de laboratori, cosa que en cap cas ocorre en els incendis reals. En aquests incendis reals es donen, principalment, els mateixos efectes observats que experimentalment, si bé les diferents condicions ambientals i la seqüència d'aquestes, que ocorren en els incendis reals, escapen completament al control de laboratori, de manera que en l'anàlisi de les mostres és imprescindible considerar la dinàmica de l'incendi. / Herrera Tarazón, ÓR. (2016). ESTUDIO METALOGRÁFICO DE LOS EFECTOS DE ARCOS ELÉCTRICOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS SOBRE CABLEADO DE COBRE EN EL INTERIOR DE DIFERENTES ATMÓSFERAS. APLICACIÓN A LA INVESTIGACIÓN DE INCENDIOS Y COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON INCENDIOS REALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61770

Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo corresponde al desarrollo de una herramienta que permite simular valores de una variable regionalizada considerando que tales valores tienen una variación sistemática en el espacio. En este contexto, se desarrolla una nueva herramienta de simulación consistente en un algoritmo de simulación Gaussiana secuencial con rechazo considerando una deriva de referencia como input, bajo la hipótesis que esta herramienta permite respetar tal deriva, obteniendo resultados representativos de la base de datos en cuanto a sus estadísticos de orden 1 (histograma) y orden 2 (variograma). La metodología del algoritmo comienza definiendo la secuencia de visitas de nodos a simular de manera aleatoria. Se acepta o rechaza el nodo simulado en base a la deriva de referencia considerando un rechazo determinístico o probabilístico y una tolerancia dinámica. Para cada nodo se considera una vecindad de búsqueda de datos condicionantes para la simulación y una vecindad de búsqueda de datos para el cálculo de una media local simulada. El algoritmo permite ajustar el número aceptable de rechazos, el tamaño de la vecindad de búsqueda de la media local, la tolerancia y el tipo de rechazo. Se presentan dos casos de estudio. El primero consiste en un ejemplo sintético de una coordenada con deriva lineal. En este primer caso se tiene que, a mayor tolerancia o mayor vecindad de búsqueda de la media local, los valores simulados se distribuyen con mayor dispersión en torno a la deriva de referencia. El segundo estudio de caso consiste en una zona de interés del yacimiento Compañía Minera Cerro Colorado donde se realiza el proceso de simulación en seis unidades de estimación considerando diecisiete sensibilizaciones de los parámetros del algoritmo más una simulación basada en Kriging Simple (SK) y otra basada en Kriging de residuos (BT). En el caso de presencia de deriva se obtiene en general mejores resultados con el algoritmo propuesto que con el SK o BT cuando la deriva se ve reflejada de manera clara en el variograma como en la unidad de estimación cuatro. Las estadísticas de validación en términos de desempeño de las simulaciones como estimación (coeficiente de determinación R2, pendiente de la regresión de datos reales versus simulados y error medio) y en términos de cuantificación de la incertidumbre de los datos originales (accuracy plot) mejoran en relación al SK y BT. De esta manera, la herramienta desarrollada ofrece una alternativa flexible que mejora los estadísticos de validación en comparación al enfoque tradicional frente a un escenario de simulación con presencia de deriva clara en el variograma.