The research presented in this doctoral thesis focuses on damage assessment in slender structures and on the methodology of reinforcement by means of composite materials. In particular, the dynamic behaviour of masonry belfries and industrial chimneys, as well as concrete buildings constructed in the coastal area of the Spanish east coast in the mid-20th century, has been analysed. These analyses have been carried out based on the study of several specific structures. In relation to the former, research has been carried out on the bell tower of Fiesole Cathedral, Italy. The main objective of the research is to evaluate the problems of dynamic interaction between the inertial forces associated with the swing of the bells and the main structure of the bell tower. In relation to the second structural typology, a study has been carried out to evaluate the origin of the current state of cracking of the industrial masonry chimneys, as well as to evaluate the damage associated with the problems of collapse that they present at the top of the chimneys. This study has focused on two industrial chimneys located in the municipality of Manises, Valencia, and Agost, Alicante. Finally, in relation to the third structural typology analysed, a third study was carried out on the Torre Adoc 10, located in the coastal area of the city of Alicante. The main objective of this research is to analyze the combined effect of corrosion and seismic action after forty years of corrosion processes on the structure, evaluating the distribution of the damage pattern by analyzing the capacity and demand curves. Finally, an analysis related to the seismic vulnerability of industrial masonry chimneys has been carried out, focusing on the chimney of Agost, Alicante. On the basis of this analysis the pattern of damage to the structure has been defined, and a system of reinforcement using composite materials capable of preventing the structural collapse of the stack has been proposed and sized. The content of this doctoral thesis has been structured in three phases according to the development of the work carried out. In this sense, the first phase is called "Phase of structural characterization", the second phase, "Phase of definition of the numerical model" and finally the third phase, "Phase of definition and analysis of variables". During the development of the first phase, the geometric characterisation of the structures is carried out, as well as the characterisation of the materials by means of laboratory tests or on the basis of the available literature. The results obtained from the process of characterisation of the materials allow the mechanical characteristics of the mortars and brick units to be known, but in addition, analysis at a microstructural level of the samples allows the presence of contaminating agents and expansive salts to be determined, which allows the problem of the damage analysed to be put into context later with the numerical models. Finally, the dynamic characterisation of the structures is carried out with the aim of finding out the modal parameters that allow the subsequent calibration of the numerical models. In the second phase, the numerical models are generated defining the behaviour of the materials in the linear and non-linear range. In addition, the models are calibrated from the experimental data obtained in the previous phase, or by means of experimental data from the consulted bibliography. During this phase the results of the calibration have been analysed using genetic algorithms of the Fiesole bell tower, and the influence of the lateral confinement of the tower on the modal response of the structure has been determined. Finally, during the third phase, the variables associated with the damage assessment of the modelled structures are analysed. In this sense, the first variable analyzed focuses on the effect of the swing of the bells. This study analyses the effect of the velocity, the angle of oscillation and the position of the bells along the height of the tower, in order to determine the range of operation of the bells to avoid damage to the structure. In addition, the influence of the harmonics of the inertial force of the bells on the determination of the real response of the structure is evaluated and compared with the simplified solution proposed by DIN 4178. The second variable focuses on the study of the origin of the current state of damage present in masonry industrial chimneys. This study is analysed from two points of view. On the one hand, the effect of the thermal action during the normal operation of the chimney is evaluated, and on the other hand, the effect of the increase in volume of the metallic elements due to corrosion, arranged on the inside of the chimney, is assessed. Finally, the third variable is related to the analysis of the seismic vulnerability of the Agost masonry industrial chimney, and the reinforced concrete building, Torre Adoc 10. This study analyses the seismic demand through the use of elastic response spectra, and compares the capacity of the structure through a sectional analysis, and through a non-linear pushover analysis. From the results, the damage pattern in both structures is analyzed, and the influence of corrosion in the case of the reinforced concrete building is evaluated. Finally, the results of the analysis of the seismic vulnerability in the industrial chimney allow us to propose a reinforcement system using composite materials capable of preventing the collapse of the structure.

En muchos casos de forjados con patología severa se observa que no existen daños importantes en los elementos constructivos. Incluso con todos los nervios con la armadura inferior corroída en muchas ocasiones no hay una fisuración alarmante ni de solados ni de tabiquería. Esta investigación analiza los mecanismos resistentes que colaboran y evalúa la seguridad remanente para los casos de corrosión en los forjados más habituales en los edificios de viviendas: los forjados unidireccionales de nervios de hormigón armado y de viguetas prefabricadas con los cantos más habituales. La evaluación de la seguridad remanente se ha realizado mediante el análisis del edificio completo, con cada una de las armaduras activas y pasivas en su posición real y con la aparición de cada uno de los elementos estructurales y constructivos en el modelo en el momento que dicta la realidad constructiva. El análisis de todo el rango de carga hasta el colapso se realiza mediante unos pasos de carga que tienen en cuenta el proceso de entrada en carga real: las concargas, la carga de servicio, la corrosión, y la carga hasta el fallo. Los modelos contemplan la no linealidad geométrica y de los materiales, con el aplastamiento y la fisuración del hormigón y la plastificación del acero. Para aceptar los resultados obtenidos se realiza una validación exhaustiva debido a que no se disponen de ensayos experimentales en edificios completos. Se han simulado diferentes elementos simples de hormigón armado y pretensado con armadura sana y corroída sometidos a distintas solicitaciones realizados por otros investigadores, obteniendo gran concordancia en los resultados. Los resultados se extraen de un modelo de edificio que recoge las luces habituales en edificios de viviendas. Los resultados son coherentes con la realidad, en donde en los casos de existir hasta 3 nervios contiguos con corrosión completa el forjado prácticamente no deforma y puede mantenerse en uso, y en los casos de tener corroído el armado inferior de todos los nervios de un forjado todavía se mantiene en pié, manteniendo cierta capacidad portante. Dentro de los casos de forjados unidireccionales con corrosión severa del armado inferior, los ejecutados con viguetas prefabricadas poseen mayor capacidad de carga remanente que los armados. Esto es debido a que los nervios armados in situ no poseen más armadura longitudinal a positivos, y los nervios pretensados sí, ya que contienen más capas de torzales pretensados que no están corroídos y permiten equilibrar la sección. Aunque los resultados obtenidos son acordes con los casos reales, es conveniente realizar un seguimiento, un mantenimiento o una reparación de la patología, dependiendo del estado de deterioro, que garantice la seguridad de uso del edificio. / Vercher Sanchis, JM. (2013). Seguridad residual en los forjados con corrosión severa [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27705

In this work we have evaluated the corrosion state of steel guitar strings produced by a synthetic solution of human sweat. It has been reproduced for three assumptions. First, without any system of protection against corrosion. Second, incorporating the cathodic protection of the strings by means of sacrificial anodes. And third, by subjecting the strings to a cathodic protection system by impresed current. A structure can be protected against corrosion by attaching it to a lower ionization energy metal, which will act as an anode in front of it, corroding itself while protecting it. This is the basic idea of cathodic protection by sacrificial anodes, in which the necessary current for the protection is obtained without the necessity of an external source. If, on the contrary, the protection can be conferred by means of an external source of direct current at low voltages, it is then said that the protection is effected by impressed current. In each of these assumptions, and for each stage of corrosion, the strings have been characterized electrochemically and acoustically. In this way, a methodology has been developed that will be able to identify the influence of different degrees of corrosion and protection on the acoustic properties of these strings. The parameters used to define the corrosion state of the strings have been: the polarization resistance (Rp) that determines the instantaneous corrosion rate, and the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) that provides the information to evaluate the corrosion state of the strings inside the artificial human sweat solution. Gravimetric measurements have been carried out to determine the mass losses due to corrosion. Also, through FESEM and stereoscopic microscopy, morphological changes have been evaluated, changes in surface composition have also been determined by EDX. In order to record the sound of the steel strings in each situation, an instrument has been constructed in which the strings are arranged so as to prevent, as far as possible, the occurrence of spurious frequencies due to the instrument itself, recording only the sound of strings. This instrument allows its tuning and also the measurement of the tension of strings. These sounds were recorded in an anechoic chamber, using an omnidirectional Brüel & Kjaer type 4957 microphone. To characterize and objectify the sound of the steel strings, the Fourier transform (FFT), the frequency-time spectrograms and the psychoacoustic parameters: sonority, sharpness, roughness, pitch, fluctuation and pleasing sensation were obtained for each record. Psychoacoustic parameters attempt to objectively measure the human perception of sound. To control the corrosion process and thus to keep the strings in the best possible state of preservation, as has already been mentioned, cathodic protection by sacrificial anode has been used, as well as cathodic protection by means of impressed current. / En este trabajo se ha evaluado el estado de corrosión de cuerdas de acero de guitarra producido por una disolución sintética de sudor humano. Se ha reproducido para tres supuestos. Primero, sin ningún sistema de protección contra la corrosión. Segundo, incorporando la protección catódica de las cuerdas mediante ánodos de sacrificio. Y tercero, sometiendo las cuerdas a un sistema de protección catódica por corriente impresa. Una estructura puede protegerse contra la corrosión uniéndola a otro metal de menor energía de ionización, que actuará de ánodo frente a ella, corroyéndose al tiempo que la protege. Esta es la idea básica de la protección catódica por ánodos de sacrificio, en la que se consigue la corriente necesaria para la protección sin necesidad de una fuente externa. Si por el contrario la protección puede conferirse por medio de una fuente externa de corriente continua a bajos voltajes, se dice entonces que se efectúa la protección por corriente impresa. En cada uno de estos supuestos, y para cada estadio de corrosión, se han caracterizado las cuerdas electroquímicamente y acústicamente. De este modo se ha desarrollado una metodología que podrá identificar la influencia de diversos grados de corrosión y protección en las propiedades acústicas de estas cuerdas. Los parámetros empleados para definir el estado de corrosión de las cuerdas han sido: la resistencia de polarización (Rp) que determina la velocidad de corrosión instantánea, y la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) que proporciona la información para evaluar el estado de corrosión de las cuerdas en el seno de la disolución de sudor. Para determinar las pérdidas de masa por corrosión se han efectuado medidas gravimétricas. Así mismo, mediante FESEM y microscopía estereoscópica se han evaluado los cambios morfológicos, también se han determinando los cambios en la composición superficial mediante EDX. Para registrar el sonido de las cuerdas de acero en cada situación, se ha procedido a construir un instrumento en el cual se disponen las cuerdas de modo que se impida en lo posible la aparición de frecuencias espurias debidas al propio instrumento, es decir, que permita registrar solamente el sonido de la cuerda. Dicho instrumento permite su afinación y también la medida de la tensión de las cuerdas. Dichos sonidos se registraron en una cámara anecoica, utilizándose para ello un micrófono omnidireccional Brüel & Kjaer tipo 4957.Para caracterizar y objetivar el sonido de las cuerdas de acero se han obtenido para cada registro la transformada rápida de Fourier (FFT), los espectrogramas frecuencia-tiempo y los parámetros psicoacústicos: sonoridad, agudeza, rugosidad, tonalidad, fluctuación y sensación de agrado. Los parámetros psicoacústicos intentan medir objetivamente la percepción humana del sonido. Con la finalidad de controlar el proceso de corrosión y de este modo mantener las cuerdas en el mejor estado posible de conservación, como ya se ha mencionado, se ha empleado la protección catódica por ánodo de sacrificio, así como la protección catódica mediante corriente impresa. El último método citado se ha mostrado con claridad como el más eficiente, pues ha reducido en un 40 % la corrosión de las cuerdas de acero, y como consecuencia directa, se han mantenido elevados valores para la amplitud de la señal acústica en los primeros modos de vibración. Finalmente, el análisis psicoacústico confirma que las cuerdas protegidas catódicamente por corriente impresa proporcionan la mejor percepción subjetiva de las cualidades acústicas de las cuerdas. / En este treball s'ha avaluat l'estat de corrosió de cordes d'acer de guitarra produït per una dissolució sintètica de suor humana. S'ha reproduït per a tres supòsits. Primer, sense cap sistema de protecció contra la corrosió. Segon, incorporant la protecció catòdica de les cordes per mitjà d'ànode de sacrifici. I tercer, sotmetent les cordes a un sistema de protecció catòdica per corrent impresa. Una estructura pot protegir-se contra la corrosió unint-la a un altre metall amb menor energia de ionització, que actuarà d'ànode enfront d'ella, corroint-se alhora que la protegix. Esta es la idea bàsica de la protecció catòdica per ànodes de sacrifici, en la que s'aconseguix el corrent necessari per a la protecció sense necessitat d'una font externa. Si pel contrari la protecció pot conferir-se a través d'una font externa de corrent continu a baixos voltatges, es diu llavors que s'efectua la protecció per corrent impresa. En cada un d'estos supòsits, i per a cada estadi de corrosió, s'han caracteritzat les cordes electroquímicament i acústicament. D'esta manera s'ha desenrotllat una metodologia que podrà identificar la influència de diversos graus de corrosió i protecció en les propietats acústiques d'estes cordes. Els paràmetres empleats per a definir l'estat de corrosió de les cordes han sigut: la resistència de polarització (Rp) que determina la velocitat de corrosió instantània, i l'espectroscòpia d'impedància electroquímica (EIS) que proporciona la informació per a avaluar l'estat de corrosió de les cordes en el si de la dissolució de suor. Per a determinar les pèrdues de massa per corrosió s'han efectuat mesures gravimètriques. Així mateix, per mitjà de FESEM i microscòpia estereoscòpica s'han avaluat els canvis morfològics, també s'han determinant els canvis en la composició superficial per mitjà d'EDX. Per a registrar el so de les cordes d'acer en cada situació, s'ha procedit a construir un instrument en el qual es disposen les cordes de manera que s'impedisca en la mesura que es puga l'aparició de freqüències espúries degudes al propi instrument, és a dir, que permeta registrar només el so de la corda. El dit instrument permet la seua afinació i també la mesura de la tensió de les cordes. Els dits sons es van registrar en una cambra anecoica, utilitzant-se per a això un micròfon omnidireccional Brüel & Kjaer tipus 4957. Per a caracteritzar i objectivar el so de les cordes d'acer s'han obtingut per a cada registre: la transformada ràpida de Fourier (FFT), els espectrogrames freqüència-temps i els paràmetres psicoacústics: sonoritat, agudesa, rugositat, tonalitat, fluctuació i sensació de grat. Els paràmetres psicoacústics intenten mesurar objectivament la percepció humana del so Amb la finalitat de controlar el procés de corrosió i d'esta manera mantindré les cordes en el millor estat possible de conservació, com ja s'ha mencionat, s'ha empleat la protecció catòdica per ànode de sacrifici, així com la protecció catòdica per mitjà de corrent impresa. L'últim mètode citat s'ha mostrat amb claredat com el més eficient, perquè ha reduït en un 40 % la corrosió de les cordes d'acer, i com a conseqüència directa, s'han mantingut elevats valors per a l'amplitud del senyal acústic per als primers modes de vibració. Finalment, l'anàlisi psicoacústic confirma que les cordes protegides catòdicament per corrent impresa proporcionen la millor percepció subjectiva de les qualitats acústiques de les cordes. / López Muelas, JL. (2017). Corrosión de cuerdas de instrumentos musicales. Influencia en el comportamiento acústico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89081

[ES] En la presente tesis doctoral se exponen los resultados obtenidos en el desarrollo inicial de un sistema multisensor, tipo lengua electrónica voltamétrica, para el control de la durabilidad de las estructuras de hormigón armado (EHA). Aunque los sistemas multisensores son ampliamente utilizados en diferentes ámbitos, como el del medio ambiente o de la industria alimentaria, su uso en las EHA es novedoso. Igualmente, resulta novedosa la utilización de sensores voltamétricos que, como se demuestra en esta tesis, son de gran eficacia en el análisis de parámetros relacionados con el deterioro del hormigón armado, mejorándose los modelos de durabilidad obtenidos a través de sensores potenciométricos. Todo ello, sin ser aumentada de manera inabordable la complejidad electrónica y computacional del sistema. El prototipo de lengua electrónica diseñado es un sistema de sensores híbridos que consta de cuatro electrodos de trabajo (Au, Ag, Ni e INOX). Se dice que es híbrido porque se usan técnicas tanto voltamétricas (voltametría cíclica) como impedimétricas (espectroscopia de impedancia). Se han utilizado metales nobles (Au y Ag), metales no nobles (Ni) y aleaciones de alta durabilidad (acero inoxidable) con el fin de obtener un comportamiento electroquímico más variado. En la fase previa al desarrollo del sistema se seleccionaron los metales a utilizar en los sensores que formarían parte del sistema multisensor. Para ello se realizó un número ingente de ensayos con distintos metales (Ir, Rh, Pt, Au, Ag, W, Ni y INOX), tanto en disolución (simulando las condiciones de disolución de poro del hormigón), como en hormigón, con el fin de ser seleccionados aquellos metales de cuya respuesta se pudiera extraer una mayor información. Una vez finalizada la fase previa se estudió la respuesta aislada de cada uno de los metales seleccionados (Au, Ag, Ni e INOX), dividiéndose el estudio en 3 fases: ¿ Fase 1. Estudio en disolución: se analizaron los procesos que tienen lugar sobre la superficie del electrodo en disoluciones que simulaban distintas circunstancias que se pueden dar en el hormigón (variación de la disponibilidad de O2, variación del pH y presencia del anión cloro). Los resultados obtenidos se compararon con los encontrados en literatura. ¿ Fase 2. Estudios hechos con el sensor embebido en hormigones convencionales sin adiciones. Se embebieron sensores voltamétricos en hormigones convencionales de distinta relación agua/cemento. Seguidamente, se analizaron las probetas bajo distintas circunstancias que tuvieran influencia en el desencadenamiento y cinética de los procesos de corrosión como son: o Variaciones en la disponibilidad de O2 y H2O. o Carbonatación del hormigón. o Presencia de Cl-. ¿ Fase 3. Se desarrollaron modelos que permitieran identificar variaciones en parámetros relacionados con el deterioro del hormigón armado o estimar y predecir el parámetro de interés. Terminado el estudio de la respuesta aislada de los cuatro sensores, se procedió a evaluar la respuesta cruzada de los sensores siguiendo los protocolos propios de las lenguas electrónicas. Tras analizar y comparar las respuestas aisladas y cruzadas de los sensores, se propuso una rutina de trabajo que en un futuro ayude a optimizar los recursos, tanto operacionales como de fabricación, utilizados en el sistema. Para finalizar, se hizo un estudio inicial para tratar de mejorar la autonomía del sistema, evaluando el efecto producido al simplificar la configuración de celda, reduciendo el número de electrodos de tres a dos. / [CA] En la present tesi doctoral s'exposen els resultats obtinguts en el desenvolupament inicial d'un sistema multisensor, tipus llengua electrònica voltamètrica, pel control de la durabilitat de les estructures de formigó armat (EFA). Encara que l'ús d'aquest tipus de sistema està molt expandit en l'àmbit del medi ambient i de la indústria alimentària, el seu ús en les EFAs és molt nou. Igualment, resulta nova la utilització de sensors voltamètrics, que com és demostra en aquesta tesi, són de gran eficàcia en la determinació de les condicions del formigó armat, millorant-se considerablement els models de durabilitat obtinguts mitjançant sensors potenciomètrics. Tot això, sense augmentar la complexitat electrònica i computacional del sistema d'una forma inabordable. El prototip dissenyat de llengua electrònica és un sistema de sensors híbrids compost per quatre elèctrodes de treball (Au, Ag, Ni i acer inoxidable). Es diu que és híbrid perquè en el sistema de sensors s'utilitzen tècniques voltamètriques i impedimètriques. S'han utilitzat metalls nobles (Au i Ag), metalls no nobles (Ni) i aliatges d'alta durabilitat (acer inoxidable). Amb la finalitat d'obtindre un comportament electroquímic més variat. En la fase prèvia al desenvolupament del sistema, es van seleccionar els metalls a utilitzar en els sensors que formarien part del sistema multisensor. Per a això es va realitzar una quantitat ingent d'assajos amb diferents metalls (Ir, Rh, Pt, Au, Ag, W, Ni i acer inoxidable), tant en dissolució com en formigó, amb l'objectiu de seleccionar aquells metalls dels quals es poguera aconseguir més informació amb la seua resposta. Una vegada finalitzada aquesta fase prèvia, es va estudiar la resposta aïllada de cadascun dels metalls seleccionats (Au, Ag, Ni i acer inoxidable). L'estudi es va dividir en tres fases: ¿ Fase 1. Estudis en dissolució: es van analitzar els processos duts a terme sobre la superfície de l'elèctrode en dissolucions que simulaven diferents circumstàncies que es poden donar en el formigó (variació de la disponibilitat d' O2, variació de pH i presència de l'anió clor). Els resultats obtinguts es van comparar amb els trobats en la literatura. ¿ Fase 2. Estudis fets amb els sensors embeguts en formigó: es van embeure els sensors voltamètrics en formigons convencionals de diferent relació aigua/ciment i sense adicions. A continuació, es van analitzar les provetes sota diferents circumstàncies que tingueren influència en el desencadenament i cinètica dels processos com són: o Variacions en la disponibilitat d' O2 i H2O. o Carbonatació del formigó. o Presencia de Cl-. ¿ Fase 3. Desenvolupament de models que possibiliten identificar variacions en paràmetres relacionats amb el deteriorament del formigó armat o estimar i predir el paràmetre d'interès. Finalitzat l'estudi de la resposta aïllada dels quatre sensors, es va avaluar la resposta creuada mitjançant protocols propis de les llengües electròniques (PCA i PLS). Després d'analitzar i comparar les respostes aïllades i creuades dels sensors, es va proposar una rutina de treball que un futur ajude a optimitzar els recursos, tant operacionals com de fabricació, utilitzats al sistema. Per acabar, es va fer un estudi inicial per a tractar de millorar l'autonomia del sistema, avaluant l'efecte produït al simplificar la configuració de cel·la, reduint el nombre d'elèctrodes de tres a dos. / [EN] In this thesis the results obtained in the development of a multisensor system, known as electronic voltametric tongue, for the reinforcement concrete structures' (RCS) durability control are exposed. Although the use of this multisensor system is widespread in different fields such as: the food industry and environmental control, its use in RCS monitoring is very novel. It is equally novel the use of voltametric sensors, this kind of sensors are very efficient in determining concrete conditions, improving the durability models obtained through potentiometric sensors, all without overly increasing the system's electronic and computational complexity The electronic tongue prototype designed is a hybrid sensor system made up of four working electrodes (Au, Ag, Ni and stainless steel). It has been referred to as hybrid because in the system voltametric and impedimetric electrochemical techniques are used. Noble metals (Au and Ag), non-noble metals (Ni) and high-durability alloys (stainless steel) have also been used with the purpose of achieving a more varied electrochemical behaviour. In the previous development phase of the system, the metals involved in the development of the electronic tongue were selected. In order to do this, a variety of tests with different metals were performed (Ir, Rh, Pt, Au, Ag, W, Ni and SS), in both dissolution (different concrete pore solution conditions were simulated) and hardened concrete. This allowed us to choose the metals which responses contained the most information. The next steps focused on the study of the selected sensors isolated response: ¿ Phase 1: simulation of concrete pore solution in dissolution systems. The results were compared with those already existing in the bibliography. ¿ Phase 2: studies with the sensors embedded in different standard concretes without additions. The samples were tested in different conditions involved in the rebars corrosion kinetics (variations in O2 and humidity availability, concrete carbonation and chlorides presence). ¿ Phase 3: Development of estimation models for the parameters of interest. After finishing the study of the isolated sensors' response, a cross-evaluation of their response was performed using typical protocols used in the electronic tongues (i.e. PCA and PLS). After analysing and comparing the isolated and crossed sensor's response, an optimized multisensory routine work was proposed which could, in the future, help optimize the resources used in the system. Finally, a study was carried out to improve the system's autonomy, in which the repercussion of the cell configuration simplification by means of the removal of the reference electrode was evaluated. / La autora quiere expresar su agradecimiento al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte por la beca predoctoral FPU 16/00723 / Martínez Ibernón, A. (2023). Lenguas electrónicas para la evaluación de la durabilidad de estructuras de hormigón armado y el seguimiento de la corrosión [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192263

La présente thèse doctorale vise à analyser le comportement tribologique, en corrosion et en tribocorrosion des nouveaux aciers inoxydables martensitiques et leurs mécanismes de dégradation pour applications aéronautiques. Pour ce faire, techniques électrochimiques, tribo-électrochimiques et d’analyse de surface ex-situ ont été utilisés. L'usure est affectée par la dureté du matériau et le durcissement lors du glissement de contact. Les aciers inoxydables martensitiques ont montré une augmentation de résistance à la rayure, mais une plus grande perte de matière lors des essais tribologiques à sec par rapport à l'acier inoxydable austénitique. La résistance à la corrosion des aciers inoxydables martensitiques est favorisée par leur passivité, dont la cinétique du film passif peut être décrite par un modèle de type high-field. La vitesse de dissolution passive dépend de la composition chimique de la surface du matériau, ce qui diminue la teneur en Cr dans la couche passive. Les mécanismes de dégradation en tribocorrosion des aciers inoxydables martensitiques comprennent déformation plastique, shakedown et fatigue de de type oligo-cyclique. Les conséquences de ces mécanismes impliqués dépendent des conditions électrochimiques qui prévalent. / The present Doctoral Thesis aimed to analyze the tribological, corrosion and tribocorrosion behavior of new martensitic stainless steels and their degradation mechanisms for aeronautical applications. For this, electrochemical, tribo-electrochemical and ex-situ surface analysis techniques were used. Wear damage was found to be critically affected by the hardness of the material and its hardening during sliding. Martensitic stainless steels showed higher scratch wear resistance but higher wear material loss when compared to the austenitic stainless steel. Corrosion resistance of martensitic stainless steels is driven by their passivity, whose kinetics can be described through a high field conduction model. Passive dissolution rate depends on the surface chemistry of the material, thus decreasing with the Cr content in the passive film. Degradation mechanisms involved in tribocorrosion of martensitic stainless steels included plastic deformation, shakedown and low-cycle fatigue. The consequences of those involved mechanisms depended on the prevailing electrochemical conditions. / La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo analizar el comportamiento tribológico, frente a la corrosión y a la tribocorrosión de nuevos aceros inoxidables martensíticos y sus mecanismos de degradación en aplicaciones aeronáuticas. Para ello, se han utilizado técnicas electroquímicas, tribo-electroquímicas y de análisis de superficie ex-situ. El desgaste depende de la dureza del material y de su endurecimiento durante el deslizamiento. Los aceros inoxidables martensíticos mostraron una mayor resistencia al rallado pero una mayor pérdida de material en el ensayo tribológico de desgaste si se compara con el acero inoxidable austenítico. La resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables martensíticos es promovida por su pasividad, cuya cinética puede ser descrita a través de un modelo de tipo high field. La velocidad de disolución pasiva depende de la química de la superficie del material, disminuyendo por lo tanto con el contenido de Cr en la película pasiva. Los mecanismos de degradación en tribocorrosión de los aceros inoxidables martensíticos incluyen deformación plástica, shakedown y fatiga de bajo ciclo. Las consecuencias de esos mecanismos dependen de las condiciones electroquímicas del sistema. / La present Tesi Doctoral té com a objectiu analitzar el comportament tribològic, front a la corrosió i a la tribocorrosió de nous acers inoxidables martensítics i els seus mecanismes de degradació en aplicacions aeronàutiques. Per tot això, s'han utilitzat tècniques electroquímiques, tribo-electroquímiques i d'anàlisi de superfície ex-situ. El desgast depen de la duresa del material i del seu enduriment durant el lliscament. Els acers inoxidables martensítics van mostrar una major resistència al ratllat però una major pèrdua de material en l'assaig tribològic de desgast si es compara amb l'acer inoxidable austenític. La resistència a la corrosió dels acers inoxidables martensítics és promoguda per la seva passivitat, i la seua la cinètica pot ser descrita a través d'un model de tipus high field. La velocitat de dissolució passiva depen de la química de la superfície del material, disminuint per tant amb el contingut de Cr en la pel·lícula passiva. Els mecanismes de degradació en tribocorrosió dels acers inoxidables martensítics inclouen deformació plàstica, shakedown i fatiga de baix cicle. Les conseqüències d'aquests mecanismes depenen de les condicions electroquímiques del sistema.

Dans ce travail de thèse on étudie le développement de revêtements monocouches (simple couche) et multicouches à base de nickel en utilisant des techniques humides (électrodéposition et dépôt chimique dynamique). L'objectif principal est d'obtenir un revêtement d'une dureté élevée (supérieure à 500 HV) et une bonne résistance à la corrosion (plus de 500 heures en brouillard salin), sur la base des exigences de l'industrie aéronautique, principalement le groupe SAFRAN. Dans la première partie nous présentons le développement de revêtements de Ni par la technique d'électrodéposition. À partir d’un bain électrolytique de sulfamate avec différentes concentrations de samarium, nous avons obtenu un revêtement avec une résistance à la corrosion élevée. L'utilisation d'un bain électrolytique avec un additif de diméthyle amine borane (DMAB) conduit à un revêtement avec une dureté élevée. Ainsi, nous avons prépare un revêtement multicouche acier/Ni (Sm)/Ni-B, pour obtenir un dépôt avec bonne résistance à la corrosion (proportionné par la couche de Ni électrolytique obtenu à partir d’un bain avec samarium) et une dureté élevée (proportionné pour la couche Ni-B électrolytique). En outre, en employant la technique de dépôt chimique dynamique (JetMetal) on a obtenu un revêtement de Ni-B ayant une dureté élevée et un revêtement composite de Ni-B-PTFE avec de bonnes propriétés tribologiques. Finalement nous avons élaboré un revêtement multicouche acier /Ni (Sm)/NiB-SDS/NiBPTFE à partir des technologies de dépôt électrochimique et la technique JetMetal, le revêtement obtenu présente une bonne résistance à la corrosion, une dureté élevée et un faible coefficient de frottement. / In this thesis work we investigate the development of monolayer coatings (single layer) and nickel-based multilayers by using wet techniques (electrodeposition and dynamic chemical deposition). The main objective is to obtain a coating with high hardness (above 500 HV) and good corrosion resistance (over 500 hours in salt spray), based on the requirements of the aviation industry, mainly the SAFRAN group. The first part of this thesis examines the development of Ni coatings by using electrodeposition technique. From an electrolytic sulfamate bath with different samarium concentrations, can be obtained coatings with high resistance to corrosion, while the use of an electrolytic bath with dimethyl amine borane (DMAB) leads to a coating with high hardness. The development of multilayer coatings in an alternated way using two electrolytic baths (with different composition), was realized to take advantage of the individual properties of each deposit. Thus the steel/Ni (Sm)/Ni-B multilayer coating was obtained, in order to be use the good corrosion resistance of Ni layer obtained from a bath with samarium and the high hardness of a Ni-B coating. On the other hand, by employing the dynamic chemical deposition technique (JetMetal), Ni-B coating with high hardness and a composite coating Ni-B-PTFE with good tribological properties could be obtained. Finally, a multilayer coated steel/Ni(Sm)/NiB-SDS/NiB-PTFE was developed by combining the electroplating technology and dynamic chemical deposition technique, the obtained coating showed good corrosion resistance, high hardness and a low friction coefficient. / En este trabajo de tesis se investiga la elaboración de recubrimientos monocapa (una sola capa) y multicapas a base de níquel mediante el empleo de técnicas vía húmeda (electrodepósito y depósito químico dinámico). El objetivo principal es de obtener un recubrimiento con alta dureza (superior a 500 HV) y buena resistencia a la corrosión (superior a 500 h en cámara salina), en base a los requerimientos de la industria aeronáutica, principalmente el grupo SAFRAN. En la primera parte de esta tesis se estudia la elaboración de recubrimientos de Ni mediante el empleo de la técnica de electrodepósito. A partir de un baño electrolítico de sulfamato con diferente concentración de samario, se puede obtener un recubrimiento con alta resistencia a la corrosión. En tanto que el uso de un baño electrolítico con el aditivo dimetil amina borano (DMAB) permite obtener un recubrimiento con alta dureza. La elaboración de recubrimientos multicapas mediante el uso alternado de dos baños electrolíticos de composiciones diferentes, permite aprovechar las propiedades individuales de cada depósito. Así se elaboró un recubrimiento multicapa acero/Ni(Sm)/Ni-B, para aprovechar la buena resistencia a la corrosión de una capa de Ni obtenida a partir de un baño con samario y la dureza elevada de un recubrimiento Ni- B. Por otra parte, mediante el empleo de la técnica de depósito químico dinámico (JetMetal) fue posible obtener recubrimiento Ni-B con alta dureza y un recubrimiento compuesto Ni-B-PTFE con buenas propiedades tribológicas. Finalmente se elaboró un recubrimiento multicapa acero/Ni(Sm)/NiB-SDS/NiB-PTFE mediante el empleo combinado de la técnica de electrodepósito y la técnica de depósito químico dinámico, que presenta una muy alta resistencia a la corrosión, una alta dureza y un bajo coeficiente de fricción.

En el siguiente informe de tesis, se presenta el desarrollo de un concreto especial reforzado con fibra de basalto para evitar la corrosión en los elementos estructurales encontrados en la ciudad de Pisco. Este material es clasificado como polímero utilizado para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del concreto. Por ello, los ensayos en probetas estándar de concreto con diferentes porcentajes de este adicionado generan resultados eficientes que comprueban la hipótesis a investigar. Como punto de referencia y comparación también se evaluó un concreto convencional. En ambos casos fueron sometidos a los ensayos de compresión y tracción para medir su resistencia. Además, se realizaron ensayos para medir su durabilidad tales como álcali-sílice y carbonatación. Los resultados generan beneficios en la actividad de la construcción y minimizan los costos económicos surgidos por la pérdida de materiales generado por la corrosión. / The following thesis report presents the development of a special concrete reinforced with basalt fiber to prevent corrosion in the structural elements found in the city of Pisco. This material is classified as a polymer used to improve the physical and mechanical properties of concrete. Therefore, the tests in standard concrete specimens with different percentages of this additive generate efficient results that prove the hypothesis to be investigated. As a point of reference and comparison, a conventional concrete was also evaluated. In both cases they were subjected to compression and traction tests to measure their resistance. In addition, tests were carried out to measure its durability such as alkali-silica and carbonation. The results generate benefits in the construction activity and minimize the economic costs arising from the loss of materials generated by corrosion. / Tesis

En la presente tesis doctoral se tratan soluciones a tres problemas industriales: evaluación de propiedades anticorrosivas, optimización del proceso de pintado por cataforesis, y diseño de imprimaciones orgánicas en polvo aplicables sobre substratos termosensibles: 1. A lo largo de toda la tesis se aborda el desarrollo de una técnica electroquímica acelerada de medida de propiedades anticorrosivas de recubrimientos orgánicos que dé resultados fiables y objetivos en tan solo 24 horas (técnica AC/DC/AC), técnica diseñada para evaluar y formular sistemas así como optimizar condiciones de aplicación y curado. Se realizó un estudio de su viabilidad sobre recubrimientos orgánicos en polvo y cataforéticos. 2. Se optimizaron el potencial de aplicación y temperatura de curado de pintado por cataforesis a partir de las propiedades anticorrosivas de los sistemas. 3. Se diseñó una nueva imprimación orgánica en polvo mediante el uso de trifluorometanosulfonatos de lantánido y ácido de Meldrum, consiguiendo una enorme reducción de la temperatura y tiempo de curado respecto a un sistema convencional, manteniendo a su vez buenas propiedades térmicas, mecánicas y anticorrosivas. A lo largo de la tesis doctoral se realizaron estudios de propiedades anticorrosivas (EIS, AC/DC/AC, ensayo cíclico y niebla salina), estudios térmicos (DSC, estudio cinético y TGA), estudios mecánicos (DMTA, tensión-deformación, impacto, rayado y adherencia) y otros secundarios como FT-IR y SEM. / García Espallargas, SJ. (2006). Formulación de imprimaciones epoxi en polvo de curado a bajas temperaturas basadas en triflatos de lantánido. Desarrollo de una técnica electroquímica para la evaluación acelerada de la protección anticorrosiva de recubrimientos orgánicos:.. [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1899

[ES] Las láminas de hormigón armado utilizan principalmente su forma como meca-nismo resistente. Son estructuras extremadamente eficientes y bellas. El desarrollo de este tipo de estructuras se inicia en torno a los años 20 del siglo XX alcanzando su esplendor cuantitativo y cualitativo en torno a los años 50 y 60. Su ocaso les llega en las décadas siguiente, fundamentalmente por motivos económicos. Su breve período de existencia hace que los ejemplos que tenemos de esta tipología sean muy limitados. Por cuestiones relativas a la durabilidad del hormigón armado, la protección de este singular patrimonio arquitectónico resulta necesaria y urgente, de modo especial en la Comunitat Valenciana (España) con un clima costero con cloruros agresivos para las estructuras de hormigón, especialmente para aquellas de escaso espesor y por lo tanto reducido recubrimiento del armado. El presente estudio pretende la caracterización histórica, constructiva y estructural de las estructuras laminares de hormigón armado en la Comunitat Valenciana. Para ello se ha realizado una labor previa de localización y documentación de die-cisiete estructuras para su completa catalogación. El objetivo final es la divulgación y puesta en valor, de esta tipología estructural en la Comunitat Valenciana con la esperanza de que administraciones y propietarios emprendan acciones para su conservación, rehabilitación y protección. Con su puesta en común podemos estudiar los distintos tipos de subcategorías de esta tipología, sus características comunes y diferenciadoras, el contexto histórico de su aparición, la evolución de su tecnología constructiva a lo largo de la historia, comparar los problemas que han afrontado en las fases de proyecto y ejecución o las lesiones que han sufrido a lo largo de su vida útil de cara a la prevención necesaria para una adecuada conservación. En la segunda parte de este trabajo, basada en tres artículos publicados, se estudia en detalle de la iglesia de San Nicolás del Grao de Gandía (España), de modo que sirva como primer paso para posteriores estudios en profundidad de los otros ejemplos de láminas en la Comunitat Valenciana. La iglesia de San Nicolás de Gandía (1962) es la obra póstuma del prestigioso ingeniero Eduardo Torroja Miret (1899-1961) en colaboración con el arquitecto Gonzalo Echegaray Comba y el ingeniero Jaime Nadal Aixalá. Torroja, fue pionero en el uso del hormigón pretensado, utilizándolo de modo variado e ingenioso en muchas de sus obras. Esta tecnología le permitió conseguir el estado tensional adecuado en el hormigón a la vez que garantizar su estanqueidad. Su intuición y experiencia le llevaron a asesorar en el desarrollo del método de tesado y anclaje patentado como "Método Barredo". La estructura de la iglesia de San Nicolás consiste en dos láminas plegadas de hormigón armado apoyadas en los pórticos testeros del edificio. Se trata de una solución innovadora, para salvar una luz de 29 m. El comportamiento de las láminas fue mejorado mediante una serie de costillas de rigidización y un sistema de tendones postesados que permitió minimizar los efectos de flexión esviada derivados de la sección asimétrica de dichas láminas. Los valores obtenidos de dos modelos informáticos de elementos finitos muestran una buena correspondencia con los cálculos realizados a manos por el ingeniero, reafirmando su excelente intuición estructural. Los resultados ayudan a comprender el funcionamiento de esta ingeniosa y compleja estructura. En 1996 se realizó un estudio detallado de la patología constructivas presentes en la iglesia, especialmente fisuras y desprendimiento del recubrimiento de hormigón por corrosión de las armaduras. Se describen también las lesiones presentes en el edificio y el proyecto y obras de rehabilitación que comenzaron en el año 2001 y culminaron en el año 2012, 50 aniversario de la iglesia. / [CA] Les làmines de formigó armat utilitzen principalment la seva forma com a mecanisme resistent. Són estructures extremadament eficients i belles. El desenvolupament d'aquest tipus d'estructures s'inicia al voltant dels anys 20 de segle XX aconseguint els seus any daurats quantitatius i qualitatius al voltant dels anys 50 i 60. El seu ocàs comença a la dècada següent, fonamentalment per motius econòmics. El seu breu període d'existència, és causa de que els exemples que tenim d'aquesta tipologia siguin molt limitats. Per qüestions relatives a la durabilitat del formigó armat, la protecció d'aquest singular patrimoni arquitectònic resulta necessària i urgent, de manera especial a la Comunitat Valenciana (Espanya) amb un clima de costa amb clorurs agressius per a les estructures de formigó, especialment per a aquelles d'escàs gruix i per tant reduït recobriment de l'armat. El present estudi pretén la caracterització històrica, constructiva i estructural de les estructures laminars de formigó armat a la Comunitat Valenciana. Per a això s'ha realitzat una tasca prèvia de localització i documentació de disset estructures per a la seva completa catalogació. L'objectiu final és la divulgació i posada en valor, d'aquesta tipologia estructural a la Comunitat Valenciana amb la esperança que administracions i propietaris emprenguin accions per a la seva conservació, rehabilitació i protecció. Amb la seva posada en comú podem estudiar els diferents tipus de subcategories d'aquesta tipologia, les seves característiques comunes i diferenciadores, el context històric de la seva aparició, l'evolució de la seva tecnologia constructiva al llarg de la història, comparar els problemes que han afrontat en les fases de projecte i execució o les lesions que han patit al llarg de la seva vida útil de cara a la prevenció necessària per a una adequada conservació. A la segona part d'aquest treball, basada en tres articles publicats, s'estudia en detall de l'església de Sant Nicolau del Grau de Gandia (Espanya), de manera que serveixi com a primer pas per a posteriors estudis en profunditat dels altres exemples de làmines a la Comunitat Valenciana. L'església de Sant Nicolau de Gandia (1962) és l'obra pòstuma de el prestigiós enginyer Eduardo Torroja Miret (1899-1961) en col·laboració amb l'arquitecte Gonzalo Echegaray Comba i l'enginyer Jaime Nadal Aixalá. Torroja, va ser pioner en l'ús del formigó pretesat, utilitzant-lo de manera variada i enginyosa en moltes de les seves obres. Aquesta tecnologia li va permetre aconseguir l'estat tensional adequat en el formigó a l'hora que garantir la seva estanquitat. La seva intuïció i experiència van portar a assessorar en el desenvolupament del mètode de tesat i ancoratge patentat com "Mètode Barredo". L'estructura de l'església de Sant Nicolau consisteix en dues làmines plegades de formigó armat recolzades en els pòrtics extrems de l'edifici. Es tracta d'una solució innovadora, per salvar una llum de 29 m. El comportament de les làmines és millorat mitjançant una sèrie de costelles de rigidització i un sistema de tendons posttesats que va permetre minimitzar els efectes de flexió esviada derivats de la secció asimètrica d'aquestes làmines. Els valors obtinguts de dos models informàtics d'elements finits mostren una bona correspondència amb els càlculs realitzats a mà per l'enginyer, reafirmant la seva excel·lent intuïció estructural. Els resultats ajuden a comprendre el funcionament d'aquesta enginyosa i complexa estructura. El 1996 es va realitzar un estudi detallat de les patologies constructives presents a l'església, especialment fissures i despreniment de el recobriment de formigó per corrosió de les armadures. Es descriuen també les lesions presents a l'edifici i el projecte i obres de rehabilitació que van començar l'any 2001 i van culminar en l'any 2012, 50 aniversari de l'església. / [EN] Shell concrete structures mainly use their shape as a resistant mechanism. They are extremely efficient and beautiful structures. The development of this type of structures began around the 20s of the 20th century, reaching its quantitative and qualitative golden years around the 50s and 60s. Its decline came in the following decades, mainly for economic reasons. The examples we have of this typology are very few because its short period of existence . The protection of this unique architectural heritage is necessary and urgent, especially in the Valencian Region (Spain) because durability of reinforced concrete in a coast environment with chlorides floating in the air attacking reinforced concrete structures, especially for those of fewer thickness and reduced coating of the reinforcement. The present study aims at the historical, constructive and structural characterization of the reinforced concrete shell structures in Valencian Region. At this point, a preliminary task of locating and documenting seventeen structures has been carried out for their complete cataloging. The final objective is the dissemination and enhancement of this structural typology in the Valencian Region with the hope that administrations and owners will undertake actions for its conservation, rehabilitation and protection. In the catalogue are exposed the different types of subcategories of this typology, their common and different characteristics, their birth historical context, the evolution of their construction technology throughout history, compare the problems they have faced in the design and execution phases or the injuries that they have suffered throughout their useful life with a view to the prevention necessary for proper conservation. In the second part of this work, based on three published articles, the church of San Nicolás del Grao in Gandía (Spain) is studied in detail, so that it serves as a first step for later in-depth studies of the other examples of shells in Valencian Region. The church of San Nicolás de Gandía (1962) is the last work of famous engineer Eduardo Torroja Miret (1899-1961) in collaboration with architect Gonzalo Echegaray Comba and engineer Jaime Nadal Aixalá. Torroja, was a pioneer in the use of prestressed concrete, using it in diferent and ingenious ways in many of his works. This technology allowed it to achieve the desired tension state in the concrete while its tightness is guaranteed. His intuition and experience led him to advise on the development of the patented tensioning and anchoring method "Barredo Method". San Nicolás' Curch's structure consists of two folded plates of reinforced concrete supported on the extreme concrete frames of the building. It is an innovative solution for a span of 29 m. The behavior of the plates was improved by means of a series of stiffening ribs and a post-tensioned tendon system that made it possible to minimize the effects of skewed bending produced by the asymmetric section the plates. The values obtained from two finite element computer models show a good correspondence with the calculations carried out by the engineer, reaffirming his excellent structural intuition. The results help to understand how this ingenious and complex structure works. In 1996 a detailed study of the construction pathologies present in the church was carried out. cracks and detachment of the concrete coating due to corrosion of the steel reinforcements, were specially studied. The project and rehabilitation works that began in 2001 and culminated in 2012, the 50th anniversary of the church, are also described. / Arnau Paltor, FA. (2021). Estudio y caracterización de las estructuras laminares de hormigón armado en la Comunitat Valenciana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/174526

[ES] Las aleaciones biomédicas de alta entropía (Bio-HEA) con propiedades no tóxicas, sintetizadas mediante métodos de pulvimetalurgia, han recibido una atención limitada a pesar de su potencial para un rendimiento mecánico y biológico favorable. Este estudio tuvo como objetivo investigar sistemáticamente las características microestructurales, mecánicas, electroquímicas y de liberación de iones de distintas composiciones de aleaciones porosas organizadas en tres grupos. El grupo uno consta de cuatro aleaciones porosas de TNZT EB con distintas proporciones de Ti/Ta, mientras que el grupo dos consta de dos aleaciones porosas de TNZTM EB con diferentes proporciones de Ti/Mo. Por último, el grupo tres incluye dos aleaciones más densas de TNZT SPS con diferentes proporciones de Ti/Ta. En el análisis de la microestructura de las aleaciones TNZT EB, es evidente la presencia de fase (matriz) BCC semiequiaxial y micrométrica con un pequeño contenido de fase HCP. Propiedades mecánicas, que abarcan módulos elásticos (83-100 GPa), dureza (373-430 HVN), flexión máxima (225-476 MPa), resistencia a la tracción (120-256 MPa) y compresión (713-1410 MPa); además, la velocidad de corrosión electroquímica (4,5-9,6 ¿m año-1) y la liberación de iones (toxicidad, 0,04-1,1 ¿m año-1), se encuentran dentro de los límites aceptables para los biomateriales de implantes. Sorprendentemente, aumentar el contenido de Ti (y disminuir Ta) muestra ventajas en la mejora de la resistencia mecánica y reduce el módulo elástico. La microestructura del grupo dos, específicamente las aleaciones Ti20 EB TNZTM, exhibe fases (matriz) BCC semiequiaxiales y micrométricas con proporciones disminuidas de fases Zr FCC y HCP. Por el contrario, en Ti25 EB TNZTM, la microestructura comprende fases FCC (matriz) micrométricas y semiequiaxiales con cantidades reducidas de fases HCP y BCC. Es digno de mención subrayar el desafío de la débil homogeneidad que conduce a una heterogeneidad evidente en las aleaciones TNZTM EB. Las propiedades mecánicas, incluidos módulos elásticos (78-80 GPa), dureza (257-294 HVN), flexión máxima (186-210 MPa), resistencia a la tracción (121-144 MPa), compresión (661-774 MPa), corrosión electroquímica. (5-6,6 ¿m año-1) y la liberación de iones (toxicidad, 0,3-0,8 ¿m año-1) están también dentro de rangos aceptables para biomateriales de implantes. La reducción ventajosa del módulo elástico y la liberación de iones se logra disminuyendo el contenido de Ti (y aumentando el Mo), mientras que la mejora del fortalecimiento mecánico se facilita al aumentar el contenido de Ti (y disminuyendo el Mo). El grupo tres, aleaciones TNZT SPS, exhibe una microestructura con fases BCC (matriz) micrométricas y semiequiaxiales y un menor contenido de fases HCP y FCC. Los módulos elásticos (85-88 GPa), dureza (268-349 HVN), flexión máxima (225-476 MPa) y corrosión electroquímica (4,7-5,1 ¿m año-1) resultan ligeramente inferiores que en las aleaciones de polvos elementales. El aumento del contenido de Ti (y la disminución de Ta) muestran ventajas en cuanto a la reducción del módulo elástico y mejoran la dureza. El valor moderado del módulo elástico tiene beneficios potenciales para aliviar el efecto de apantallamiento de tensiones entre los implantes y el tejido orgánico. Sin embargo, en el caso del grupo uno (TNZT EB), la velocidad de corrosión mostró una tendencia ascendente, mientras que la liberación de iones metálicos disminuyó con el aumento del contenido de Ti. Por el contrario, para el grupo dos (TNZTM EB), tanto la velocidad de corrosión como la liberación de iones metálicos disminuyeron en respuesta al aumento del contenido de Ti. Dentro del grupo tres (TNZT SPS) hubo un aumento en la velocidad de corrosión a medida que aumentaba el contenido de Ti. Con base en lo anterior, las aleaciones porosas de TNZT EB con contenidos de Ti medios y altos (Ti30 EB y Ti35 EB) resultan los candidatos más prometedores para aplicaciones de implantes biomédicos. / [CA] Els aliatges biomèdics d'alta entropia (Bio-HEA) amb propietats no tòxiques, sintetitzats mitjançant mètodes de pulvimetal·lúrgia, han rebut una atenció limitada malgrat el seu potencial per a un rendiment mecànic i biològic favorable. Aquest estudi te com a objectiu investigar sistemàticament les característiques microestructurals, mecàniques, electroquímiques i d'alliberament d'ions de diferents composicions d'aliatges porosos organitzats en tres grups. El grup u consta de quatre aliatges porosos de TNZT EB amb diferents proporcions de Ti/Ta, mentre que el grup dos consta de dos aliatges porosos de TNZTM EB amb diferents proporcions de Ti/Mo. Finalment, el grup tres inclou dos aliatges més denses de TNZT SPS amb diferents proporcions de Ti/Ta. A l'anàlisi de la microestructura dels aliatges TNZT EB, és evident la presència de fase (matriu) BCC semiequiaxial i micromètrica amb un petit contingut de fase HCP. Propietats mecàniques, que abasten mòduls elàstics (83-100 GPa), duresa (373-430 HVN), flexió màxima (225-476 MPa), resistència a la tracció (120-256 MPa) i compressió (713-1410 MPa); a més, la velocitat de corrosió electroquímica (4.5-9.6 ¿m any-1) i l'alliberament d'ions (toxicitat, 0.04-1.1 ¿m any-1), es troben dins dels límits acceptables per als biomaterials d'implants. Sorprenentment, augmentar el contingut de Ti (i disminuir Ta) mostra avantatges en la millora de la resistència mecànica i redueix el mòdul elàstic. La microestructura del grup dos, específicament els aliatges Ti20 EB TNZTM, exhibeix fases (matriu) BCC semiequiaxials i micromètriques amb proporcions disminuïdes de fases Zr FCC i HCP. Per contra, a Ti25 EB TNZTM, la microestructura comprèn fases FCC (matriu) micromètriques i semiequiaxials amb quantitats reduïdes de fases HCP i BCC. És digne de menció subratllar el desafiament de la feble homogeneïtat que condueix a una heterogeneïtat química evident en els aliatges TNZTM EB. Les propietats mecàniques, inclosos mòduls elàstics (78-80 GPa), duresa (257-294 HVN), flexió màxima (186-210 MPa), resistència a la tracció (121-144 MPa), compressió (661-774 MPa), corrosió electroquímica. (5-6.6 ¿m any-1) i l'alliberament d'ions (toxicitat, 0,3-0,8 ¿m any-1) estan també dins de rangs acceptables per a biomaterials d'implants. La reducció avantatjosa del mòdul elàstic i l'alliberament d'ions s'aconsegueix disminuint el contingut de Ti (i augmentant el Mo), mentre que la millora de l'enfortiment mecànic es facilita en augmentar el contingut de Ti (i disminuint el Mo). El grup tres, aliatges TNZT SPS, exhibeix una microestructura amb fases BCC (matriu) micromètriques i semiequiaxials i un menor contingut de fases HCP i FCC. Els mòduls elàstics (85-88 GPa), duresa (268-349 HVN), flexió màxima (225-476 MPa) i corrosió electroquímica (4.7-5.1 ¿m any-1) resulten lleugerament inferiors que en els aliatges de pols elementals. L'augment del contingut de Ti (i la disminució de Ta) mostren avantatges quant a la reducció del mòdul elàstic i milloren la duresa. El valor moderat del mòdul elàstic té beneficis potencials per alleujar l'efecte d'apantallament de tensions entre els implants i el teixit orgànic. Tot i això, en el cas del grup u (TNZT EB), la velocitat de corrosió va mostrar una tendència ascendent, mentre que l'alliberament d'ions metàl·lics va disminuir amb l'augment del contingut de Ti. Per contra, per al grup dos (TNZTM EB), tant la velocitat de corrosió com l'alliberament d'ions metàl·lics van disminuir en resposta a l'augment del contingut de Ti. Dins el grup tres (TNZT SPS) hi va haver un augment en la velocitat de corrosió a mesura que augmentava el contingut de Ti. Amb base a això, els aliatges porosos de TNZT EB amb continguts de Ti mitjans i alts (Ti30 EB i Ti35 EB) resulten els candidats més prometedors per a aplicacions d'implants biomèdics. / [EN] Biomedical high entropy alloys (Bio-HEAs) with non-toxic properties, synthesized through powder metallurgy methods, have received limited attention despite their potential for favorable mechanical and biological performance. This study aimed to systematically investigate the microstructural, mechanical, electrochemical, and ion release features of distinct porous alloy compositions organized into three groups. Group one consisted of four porous TNZT EB alloys with varied Ti/Ta ratios, while group two comprised two porous TNZTM EB alloys with different Ti/Mo ratios. Lastly, group three included two porous TNZT SPS alloys with varying Ti/Ta ratios. In the microstructure analysis of TNZT EB alloys, the presence of semi-equiaxed and micrometric BCC phases (matrix) with lower HCP phase content was evident. Mechanical properties, encompassing elastic moduli (83-100 GPa), hardness (373-430 HVN), ultimate bending (225-476 MPa), tensile (120-256 MPa) strength, and compression (713-1410 MPa), in addition to electrochemical corrosion (4.5-9.6 ¿m year-1) and ion release (toxicity, 0.04-1.1 ¿m year-1), fell within acceptable limits for implant biomaterials. Remarkably, augmenting the Ti content (and decreasing Ta) exhibited advantages in improving mechanical strength and reducing the elastic modulus. The microstructure of group two, specifically the Ti20 EB TNZTM alloys, exhibited semi-equiaxed and micrometric BCC phases (matrix) with diminished proportions of FCC and HCP phases. Conversely, in Ti25 EB TNZTM, the microstructure comprised semi-equiaxed and micrometric FCC-phases (matrix) with reduced quantities of HCP and BCC phases. It is noteworthy to underscore the challenge of weak homogeneity leading to evident heterogeneity in TNZTM EB alloys. The mechanical properties, including elastic moduli (78-80 GPa), hardness (257-294 HVN), ultimate bending (186-210 MPa), tensile (121-144 MPa) strength, compression (661-774 MPa), electrochemical corrosion (5-6.6 ¿m year-1), and ion release (toxicity, 0.3-0.8 ¿m year-1), fell within acceptable ranges for implant biomaterials. The advantageous reduction of elastic modulus and ion releases was achieved by decreasing the Ti content (and increasing Mo), whereas enhancing mechanical strengthening was facilitated by increasing the Ti content (and decreasing Mo). Group three, TNZT SPS alloys, exhibited a microstructure with semi-equiaxed and micrometric BCC-phases (matrix) and lower HCP and FCC phase content. The elastic moduli (85-88 GPa), hardness (268-349 HVN), and ultimate bending (225-476 MPa), and electrochemical corrosion (4.7-5.1 ¿m year-1). Increasing Ti content (and decreasing Ta) were advantageous for reducing the elastic modulus and improving hardness. The moderate elastic modulus value holds potential benefits in alleviating the mechanical incongruence between the implant and organic tissue. Nevertheless, in the case of group one (TNZT EB), the corrosion rate exhibited an upward trend, while the metallic ion release declined with increasing Ti content. In contrast, for group two (TNZTM EB), both the corrosion rate and metallic ion release diminished in response to escalating Ti content. Within group three (TNZT SPS) there was increase in the corrosion rate as the Ti content escalated. Based on the above, porous TNZT EB alloys with medium and highest Ti contents (Ti30 EB and Ti35 EB) emerged as promising candidates for biomedical implant applications / Kamel Mohammad Al-Hawajreh, G. (2024). Performance Effect of the Content of Alloying Elements in the Development of High Entropy Alloys of the Ti-Nb-Zr-Ta-Mo Family for Biomedical Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/208235