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Analysis of heat fluxes in ceramic block type building pieces

Sanchez Molina, Jorge; Narváez Ortega, Marlyn Stephanny; Sánchez Zúñiga, Jessica Viviana (Journal of Physics: Conference Series, 2021-09-02)

In Norte de Santander, Colombia, there is a ceramic cluster made up of 59 companies dedicated to the production of construction materials derived from clay, a vernacular material with a wide extraction potential in the ...
Análisis de las propiedades físico cerámicas y efectos superficiales en un tipo de pasta cerámica, sometida a proceso de modelado mecanizado CNC por sustracción material, para la vinculación de un nuevo modelo de fabricación en la industria cerámica regio

Maldonado M, Alvaro E; Sanchez Molina, Jorge (Bistua Revista De La Facultad De Ciencias BasicasBogota , Colombia, 2018)

La investigación se desarrolla a partir del análisis superficial y físico cerámico en una pasta cerámica debidamente caracterizada; pasta atomizada que mediante proceso de extrusión se obtienen las muestras de arcilla que ...
Análisis térmico por método de elementos finitos en nuevos modelos de piezas cerámicas constructivas

Narváez Ortega, Marlyn Stephanny; Sánchez-Molina, Jorge; Sánchez-Zúñiga, Jessica Viviana (Mundo FescColombia, 2021-01-01)

Considerando las oportunidades que presenta la porosidad para incrementar la resistencia térmica de materiales cerámicos, este estudio se articula desde el marco del diseño para añadir propiedades térmicamente eficientes ...
Anti-corrosive characterization of silicon, titanium, and zirconium oxide coatings deposited on aeronautical aluminum substrates via sol-gel

Bautista-Ruiz, Jorge; William Alexander, Bautista Ruiz; Aperador Chaparro, William Arnulfo (Journal of Physics: Conference SeriesInglaterra, 2020-12)

Currently, aircraft wings made of AA2024 T3 aluminum are primed between the aluminum substrate and the outer layer of paint to improve the material's adhesion and corrosion resistance. This type of primer contains chromates ...
Anticorrosive evaluation of copper-iron mixtures processed by powder metallurgy

Bautista-Ruiz, Jorge; Operador, W; Caicedo, J (Rasayan Journal of ChemistryIndia, 2021)

Through the powder metallurgy process, copper and iron powders were mixed in the proportions Cu between 15% to 75% and iron from 25% to 85% that made up the binary material systems. Material systems were topographically ...
Biocompatibility of bismuth silicate coatings deposited on 316L stainless steel by sol-gel process

Bautista-Ruiz, Jorge; Olaya-Flórez, Jhon Jairo; Aperador Chaparro, William Arnulfo (Revista Facultad de IngenieríaColombia, 2017-09-25)

Bismuth silicate, (BSO) thin films have been fabricated by sol–gel process. The stable sol was synthesized by using bismuth nitrate (III) pentahydrate and tetraethyl orthosilicate (TEOS). The films were deposited by ...
Caracterización Anticorrosiva y de Biocompatibilidad en Recubrimientos Silicio-Titanio-Zirconio Sintetizados Vía Solgel y Depositados sobre Sustratos 316L

Bautista-Ruiz, Jorge (Informacion TecnologicaSantiago de Chile , Chile, 2018-02)

Se sintetizaron, los sistemas ternarios [Si/Ti/Zr: 10/70/20] y [Si/Ti/Zr: 10/20/70] vía sol-gel y se aplicaron sobre sustratos de acero inoxidable 316L mediante la técnica de inmersión. En los recubrimientos obtenidos se ...
Caracterización de cerámicos inmersos en soluciones del sistema sio2 – tio2 – zro2 sintetizadas por el método sol-gel

Sanchez Molina, Jorge; Rozo Rincón, Sandra Milena; Gelves Diaz, John Freddy; Bautista-Ruiz, Jorge (Revista UIS IngenieríasColombia, 2017-05-30)

Se presentan los resultados de la caracterización físico-cerámica, microquímica y estructural de muestras cerámicas de arcilla roja inmersas en soluciones de SiO2 – TiO2 – ZrO2 obtenidas por el método Sol-Gel utilizando ...
Caracterización de los residuos de la cosecha del plátano harton para un potencial uso industrial

Florez-Vargas, Anderson; Sanchez Molina, Jorge; Sánchez-Zuñiga, Jessica Viviana (Aibi revista de investigación, administración e ingenieríaColombia, 2020-11-30)

La presente investigación caracterizó los residuos de la cosecha de plátano (Musa Paradisiaca Spp) que se producen en la vereda la Alejandra, municipio del Zulia, Norte de Santander, Colombia. El objetivo del estudio es ...
Caracterización térmica y técnica del ladrillo multiperforado a nivel de laboratorio

Colmenares Uribe, Andrea Paola; Sanchez Molina, Jorge; Diaz Fuentes, Carmen Xiomara (RespuestasColombia, 2020-01-01)

The ceramics industry in Norte de Santander is recognized for the quality of the raw material that the products offer. However, the guild has limited itself to the mass production of units to satisfy the construction market, ...
Características de las materias primas usadas por las empresas del sector cerámico del área metropolitana de Cúcuta (Colombia)

Alvarez-Rozo, Diana Carolina; CORPAS IGLESIAS, FRANCISCO ANTONIO; Sanchez Molina, Jorge; Gelves Diaz, John Freddy (Boletin de la Sociedad Española de Ceramica y vidrio, 2018-12)

El área metropolitana de Cúcuta (Colombia) se caracteriza por contar con un conglomerado de empresas dedicadas a la fabricación de materiales cerámicos de construcción. La zona de influencia es rica en materiales arcillosos, ...
Cámaras de aire ventiladas en un producto cerámico tradicional para envolventes de mampostería con enfriamiento pasivo

Narváez Ortega, Marlyn Stephanny; Sánchez Zúñiga, Jessica Viviana; Peñaranda Méndez, Johan Gustavo (Mundo FescColombia, 2020-01-01)

Los productos cerámicos en la arquitectura presentan una oportunidad de desarrollo en soluciones constructivas capaces de mitigar las cargas térmicas en la envolvente de la edificación, el presente trabajo parte del reto ...
Cenizas Volantes de Termoeléctrica como Materia Prima para la Fabricación de Materiales Cerámicos de Construcción: Efecto de la Temperatura de Cocción sobre el Material

Rojas Suárez, Jhan Piero; Sanchez Molina, Jorge; CORPAS IGLESIAS, FRANCISCO ANTONIO (Informacion Tecnologica, 2019-02)

Se empleó ceniza volante de una central termoeléctrica, como sustituto parcial de material arcilloso, para la elaboración de cerámicos de construcción. Las probetas se realizaron con sustituciones del 5, 10, 15 y 20% (peso), ...
Characteristics of refractory bricks used in the coke production kilns in Colombia

Gelves Diaz, John Freddy; Sánchez Zuñiga, J; Sánchez Molina, Jorge (Reino Unido, 2021-06-04)

A study has been carried out on the main physicochemical characteristics of the refractory bricks that are currently used in traditional coke-making kilns in Colombia. Two classes of material (brick) used in this industry ...
Characterization of bismuth-silicate soles

Bautista-Ruiz, Jorge; Aperador Chaparro, William Arnulfo; Bautista, W (Journal of Physics: Conference SeriesInglaterra, 2019-11-29)

The bismuth silicate compound was synthesized by the sol-gel method from bismuth nitrate pentahydrate and tetraethoxysilane, as precursors. The sol-gel method is attractive because the processes for obtaining oxides are ...
Characterization of clay material and rice husk from northeast Colombia

Sanchez Molina, Jorge; Bautista-Ruiz, Jorge; Sánchez Zúñiga, J. V. (Rasayan Journal of ChemistryIndia, 2021-01)

This research was to study materials from the region to use them industrially applying the circular economy concept. Clay Material and Rice Husk were evaluated in the manufacture of ceramic products. X-ray Diffraction and ...
Characterization of the anticorrosive properties in bismuth-titanate films obtained by the sol-gel method

Bautista-Ruiz, Jorge; Sanchez Molina, Jorge; Aperador Chaparro, William Arnulfo (Journal of Physics: Conference SeriesInglaterra, 2019-11-29)

Sol-gel synthesis has been used since 1950 to prepare oxides. The method is attractive because the processes of obtaining the oxides are developed at room temperature; products with high purity and homogeneity are obtained, ...
Characterization of the physical-mechanical and thermal behavior of a clay building unit designed with thermo-insulating attributes and a coffee cisco organic additive

Narváez Ortega, Marlyn Stephanny; Sanchez Molina, Jorge; Diaz Fuentes, Carmen Xiomara (Journal of Physics: Conference SeriesReino Unido, 2019-11-29)

This research is articulated from the clay framework as material wealth of the region of Norte de Santander, Colombia, and seeks to structure attributes of passive thermal cooling in a ceramic piece for low cost masonry ...
Characterization of the tribological properties of bismuth-titanate coatings synthesized by sol-gel on 316L stainless steel substrates

Bautista-Ruiz, Jorge; Aperador Chaparro, Willian; Olaya, Jhon (Tribology in IndustryBelgrado , Serbia, 2019)

The objective of this investigation was to obtain ceramic coatings of bismuth titanate by Sol-gel synthesis on 316L stainless steel substrates using bismuth nitrate pentahydrate (III) and titanium tetrabutoxide as precursors. ...
Coffee husk as feldspar substitute in the manufacture of enameled ceramic tile

Sarabia Guarin, Alejandra; RAMIREZ DELGADO, ROSA PATRICIA; Sanchez Molina, Jorge (Ciencia e Ingeniería NeogranadinaBogota , Colombia, 2020-12-09)

This study researches the effect of adding coffee husk (ch) and coffee husk ash (cha) as partial feldspar substitutes to the manufacture of enameled ceramic tiles. Clays and other paste additives were characterized using ...

Envíos recientes

Analysis of heat fluxes in ceramic block type building pieces
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Sanchez Molina, Jorge | 2021-09-02

In Norte de Santander, Colombia, there is a ceramic cluster made up of 59 companies dedicated to the production of construction materials derived from clay, a vernacular material with a wide extraction potential in the region. Fired clay products in different hollow block presentations represent 15% of industrial production, these construction pieces are low cost and show a high demand in the local masonry market, therefore, their thermo-physical characteristics largely build the thermal envelope of “Cucuteña”. This research comparatively evaluates the thermal behavior of four types of ceramic blocks with different perforations, applying the finite element method in thermal simulations that consider a conductivity of 0.407 W/m°C in the ceramic to establish the influence of the shape on the temperature distribution and heat flow profiles of each piece subjected to environmental conditions of a warm semi-arid climate, with average maximum temperatures of 33 °C and an average maximum solar radiation of 796.8 Wh/m² under extreme climatic conditions in the city of San Jose de Cúcuta, Colombia. The results of the study allow identifying the ceramic block of 6 rectangular holes as the product that, due to its physical characteristics, presents a better alternative to be applied in constructions that seek thermal efficiency.

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Análisis de las propiedades físico cerámicas y efectos superficiales en un tipo de pasta cerámica, sometida a proceso de modelado mecanizado CNC por sustracción material, para la vinculación de un nuevo modelo de fabricación en la industria cerámica regio
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Maldonado M, Alvaro E | 2018

La investigación se desarrolla a partir del análisis superficial y físico cerámico en una pasta cerámica debidamente caracterizada; pasta atomizada que mediante proceso de extrusión se obtienen las muestras de arcilla que van a estar sometidas a un modelado mecanizado CNC por sustracción antes del proceso de cocción, las cuales son revisadas mediante Microscopia Óptica para analizar los cambios que se presentan a nivel de superficie. El estudio de los cambios superficiales o alteraciones en las propiedades físico cerámicas que se producen en este material por el proceso de mecanizado, es relevante para determinar con exactitud las alteraciones que se presentan en el material y la ejecución de las mismas piezas fabricadas mediante este proceso; el cual puede dar paso a diseños de morfologías de alta eficiencia energética e incorporar procesos de producción más consecuentes con las políticas ambientales en relación al impacto actual que la industria cerámica produce en la región. Es importante destacar que la investigación tiene como objetivo proponer un modelo más de producción cerámica, en la industria regional, el cual articula los nuevos medios de Fabricación Digital, ofreciendo a la industria regional nuevos desarrollos de alta competitividad a nivel nacional e internacional. Por ultimo las reflexiones económicas y ambientales de esta propuesta giran en torno al desarrollo de espacios productivos, que permitan a los proyectistas establecer nuevas soluciones de diseño, a problemáticas que están sujetas a la forma de cómo pensamos nuestro modo de habitar y de cómo construimos nuestras ciudades en un entorno de producción de bajo impacto ambiental.

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Análisis térmico por método de elementos finitos en nuevos modelos de piezas cerámicas constructivas
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Narváez Ortega, Marlyn Stephanny | 2021-01-01

Considerando las oportunidades que presenta la porosidad para incrementar la resistencia térmica de materiales cerámicos, este estudio se articula desde el marco del diseño para añadir propiedades térmicamente eficientes a bloques de arcilla cocida en la generación de soluciones constructivas de bajo costo para climas tropicales cálidos. La investigación aplica como aditivo tecnológico residuos de madera añadiendo aserrín al 5% en una matriz de arcilla roja al 95% para fabricar un producto cerámico que presenta a su vez modificaciones en la morfología de los tabiques internos interrumpiendo la conductancia por puente térmico, y evalúa de forma comparativa la influencia del aumento de espesor en la pieza y la adición de paredes internas como técnicas para reducir la transmisión de calor en una unidad constructiva; el objetivo de este desarrollo es perfeccionar el desempeño térmico de un bloque cerámico tipo H10 como uno de los productos más demandado en la construcción de mampostería en la región Norte de Santander, Colombia. La metodología utilizada se divide en dos fases, en una primera etapa se desarrollan simulaciones térmicas en software ANSYS R16 para determinar perfiles de distribución de temperatura y flujo de calor estudiando en un primer análisis un bloque estándar de seis huecos rectangulares en una composición de 100% arcilla y en una segunda situación evaluando una pieza tipo bloque tradicional y tres casos con formas disipadoras de calor en una composición de 5% aserrín y 95% arcilla en las muestras; finalmente, se toman los especímenes que presentan mejor desempeño para ejecutar análisis físico-mecánicos implementando la Norma Técnica Colombiana 4017 que permitan caracterizar la viabilidad técnica del producto. Los resultados muestran la efectividad de las estrategias aplicadas para reducir la transmisión de calor, presentando una oportunidad de desarrollo en las formas disipadoras de los tabiques y en la implementación de sustitutos residuales formadores de poros para productos cerámicos, rescatando características de una pieza tradicional para configurar unidades constructivas más eficientes.

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Anti-corrosive characterization of silicon, titanium, and zirconium oxide coatings deposited on aeronautical aluminum substrates via sol-gel
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2020-12

Currently, aircraft wings made of AA2024 T3 aluminum are primed between the aluminum substrate and the outer layer of paint to improve the material's adhesion and corrosion resistance. This type of primer contains chromates whose treatment generates highly toxic hexavalent chromium. This work studied the effect of applying dip-coating coatings of combined silicon, titanium, and zirconium oxides on AA2024 T3 aluminum substrates synthesized via sol-gel. The influence of the number of layers on the substrates anti-corrosive behavior in a 3% NaCl solution was studied using electrochemical impedance spectroscopy techniques and potentiodynamic polarization curves. The substrates corrosion resistance was found to improve substantially concerning the number of layers deposited.

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Anticorrosive evaluation of copper-iron mixtures processed by powder metallurgy
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2021

Through the powder metallurgy process, copper and iron powders were mixed in the proportions Cu between 15% to 75% and iron from 25% to 85% that made up the binary material systems. Material systems were topographically characterized with atomic force microscopy. Corrosion tests were established using potentiodynamic polarization curves. The worn surfaces' characterization was carried out by means of a Confocal Scanning Laser Microscope to complement the study. It was determined that the mixtures' stability and behaviour have different behaviours depending on the evaluated system because the wear system caused, indicating that the phenomenon can be additive. The corrosive phenomenon is dominantly affected by the microstructure of the material. From the results found, it is possible to infer that the best systems evaluated by corrosive contain the highest percentage of copper content. The topographic variation indicates the transition from the active zone to the passive zone of the metal due to electrochemical reactions in the presence of aggressive media.

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Biocompatibility of bismuth silicate coatings deposited on 316L stainless steel by sol-gel process
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2017-09-25

Bismuth silicate, (BSO) thin films have been fabricated by sol–gel process. The stable sol was synthesized by using bismuth nitrate (III) pentahydrate and tetraethyl orthosilicate (TEOS). The films were deposited by spin-coating at 1500 rpm on Stainless Steel 316L. The films were characterized by Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) besides the measured of the films thickness. This study aimed to evaluate the cell adhesion and cellular proliferation of osteoblast cells on BSO thin films and substrate 316L by MTT assay. It is concluded that the growth of osteoblasts is homogeneous in the surface of the coatings indicating that the medium offered by the films does not present active cytotoxicity and exceed in large number the level of cellular growth compared to Stainless Steel

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Caracterización Anticorrosiva y de Biocompatibilidad en Recubrimientos Silicio-Titanio-Zirconio Sintetizados Vía Solgel y Depositados sobre Sustratos 316L
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2018-02

Se sintetizaron, los sistemas ternarios [Si/Ti/Zr: 10/70/20] y [Si/Ti/Zr: 10/20/70] vía sol-gel y se aplicaron sobre sustratos de acero inoxidable 316L mediante la técnica de inmersión. En los recubrimientos obtenidos se evaluó la respuesta anticorrosiva en una solución fisiológica simulada mediante curvas potenciodinámicas de polarización. Se estudió la biocompatibilidad celular de osteoblastos; la adhesión sustrato-recubrimiento; la topografía superficial, el espesor y la rugosidad en los recubrimientos. Los resultados de este estudio permiten establecer un alto grado de efectividad anticorrosiva y buena biocompatibilidad. Los recubrimientos sintetizados vía sol-gel establecen su potencialidad como barrera anticorrosiva en función del sistema ternario aplicado al sustrato de acero inoxidable 316L.

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Caracterización de cerámicos inmersos en soluciones del sistema sio2 – tio2 – zro2 sintetizadas por el método sol-gel
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Sanchez Molina, Jorge | 2017-05-30

Se presentan los resultados de la caracterización físico-cerámica, microquímica y estructural de muestras cerámicas de arcilla roja inmersas en soluciones de SiO2 – TiO2 – ZrO2 obtenidas por el método Sol-Gel utilizando tetraetil ortosilacato, tetrabutóxido de titanio y tetrabutóxido de zirconio. Las muestras cerámicas fueron elaboradas con polvos atomizados de arcilla roja, cocidas a 1000°C. Después de la cocción las cerámicas fueron inmersas en las soluciones en concentraciones en volumen 10/20/70: Si/Ti/Zr y 10/70/20: Si/Ti/Zr con tiempos de permanencia de 2, 4 y 6 minutos. Posterior al secado las muestras se trataron térmicamente a 600°C durante 60 minutos, a una velocidad de 2°C/min. Aspectos microquímicos y microestructurales de las muestras cocidas fueron establecidos mediante el uso de difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo (FTIR) y detección de energías dispersivas de rayos X (EDX). Las propiedades tecnológicas evaluadas fueron la absorción de agua, densidad aparente y resistencia mecánica a la flexión. El estudio permitió establecer que las muestras inmersas en la solución 10/70/20: Si/Ti/Zr permiten incrementar la resistencia mecánica a la flexión. De igual manera se observó una ligera reducción del porcentaje de absorción de agua con este mismo tratamiento. El tratamiento con mayor presencia de zirconio no muestra cambios significativos respecto al patrón empleado (muestra sin inmersión)

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Caracterización de los residuos de la cosecha del plátano harton para un potencial uso industrial
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Florez-Vargas, Anderson | 2020-11-30

La presente investigación caracterizó los residuos de la cosecha de plátano (Musa Paradisiaca Spp) que se producen en la vereda la Alejandra, municipio del Zulia, Norte de Santander, Colombia. El objetivo del estudio es identificar propiedades que puedan ser útiles para su incorporación en los procesos industriales de la región, fortaleciendo la economía circular del departamento y ayudando a reducir las afectaciones al medioambiente que se generan por un mal manejo de los residuos. Las partes de la planta que se estudiaron pertenecen al pesudotallo, el raquis, las hojas y las cascaras, se tomaron medidas de humedad en cada muestra. Una vez secos, se molturaron a fin de preparar harinas, determinado la granulometría y el rendimiento de la molienda en dos tipos de molinos comúnmente utilizados en la región (martillo y de disco). Finalmente, se calcinó las harinas conforme a las normas ISO 2171 y NTC 282, obteniendo cenizas a las que se realizaron ensayos de fluorescencia de rayos X, para estimar la constitución química de las muestras. Los resultados mostraron gran cantidad de agua en la composición general de los desechos en verde, el rendimiento de los molinos fue muy similar, sin embargo, la granulometría fue distinta, consiguiéndose granos de menor diámetro en las harinas producidas en el molino de martillo respecto al de disco. La composición química reveló una alta concentración de K2O seguido de otros óxidos como CaO, P2O5.y SiO2, principalmente. Los valores de los análisis muestran condiciones favorables para aplicaciones industriales, especialmente en el sector de alimentos, químico y de papel.

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Caracterización térmica y técnica del ladrillo multiperforado a nivel de laboratorio
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Colmenares Uribe, Andrea Paola | 2020-01-01

The ceramics industry in Norte de Santander is recognized for the quality of the raw material that the products offer. However, the guild has limited itself to the mass production of units to satisfy the construction market, leaving aside research and innovation fields to develop new proposals. The characterization of multiperforated brick MB at laboratory level is a thermal and technical referent of a conventional product and positioned in the construction world. The product was developed on a laboratory scale by extrusion in clay and coffee dust in the CIMAC Ceramic Materials Research Center from the Francisco de Paula Santander University, in order to characterize the MB physical and mechanical properties such as linear contraction, mass losses, determination of efflorescence, resistance to compression, dimensions, water absorption, initial rate of capillarity, porosity and apparent specific weight at the laboratory level. In parallel, it was validated thermally through simulations using the finite element method performed in the ANSYS R16 software to identify the energy behavior by transfer and heat fluxes. This research is the starting point for future projects focused on the design of ceramic products. The results provide technical and thermal data to develop new innovative products that contribute to sustainability

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Características de las materias primas usadas por las empresas del sector cerámico del área metropolitana de Cúcuta (Colombia)
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Alvarez-Rozo, Diana Carolina | 2018-12

El área metropolitana de Cúcuta (Colombia) se caracteriza por contar con un conglomerado de empresas dedicadas a la fabricación de materiales cerámicos de construcción. La zona de influencia es rica en materiales arcillosos, calizas y feldespatos, los cuales son las materias primas fundamentales del proceso de fabricación. Se realizó la caracterización de dichos materiales a fin de conocer aspectos diferenciadores que permitan la toma de decisiones a la hora de formular las pastas cerámicas. Difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X, calcimetría, análisis térmico gravimétrico y calorimetría diferencial de barrido se realizaron para el reconocimiento de los materiales naturales. Se empleó también la técnica del hidrómetro para el análisis granulométrico a fin de establecer la aptitud de las arcillas para su uso en cerámicos de construcción. Complementariamente, se realizó seguimiento del porcentaje de absorción de agua, contracción de cocción y de la resistencia mecánica a la flexión como indicadores de la capacidad de vitrificación de cada material arcilloso evaluado (a 1.080°C y a 1.140°C). Se identificó que los materiales arcillosos se caracterizan por la presencia de minerales filosilicatos como la caolinita y la moscovita, que presentan bajos contenidos de carbonatos y de compuestos de azufre. Los resultados obtenidos dejan ver que los mayores contenidos de potasio y hierro (presencia de moscovita) en los materiales arcillosos parecen tener influencia favorable en las propiedades tecnológicas evaluadas a los cerámicos. Las pruebas de caracterización de la caliza y feldespatos permitieron reconocer su pureza y establecer posibles influencias en el proceso cerámico acordes a la composición encontrada.

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Cámaras de aire ventiladas en un producto cerámico tradicional para envolventes de mampostería con enfriamiento pasivo
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Narváez Ortega, Marlyn Stephanny | 2020-01-01

Los productos cerámicos en la arquitectura presentan una oportunidad de desarrollo en soluciones constructivas capaces de mitigar las cargas térmicas en la envolvente de la edificación, el presente trabajo parte del reto de añadir atributos pasivos que disminuyan la transferencia de calor en sistemas de mampostería compuestos por piezas de arcilla cocida, este objetivo se fundamenta en el reconocimiento de las fortalezas de los productos tradicionales de la industria cerámica en la región de Norte de Santander, Colombia; la solución derivada de este proceso de investigación responde a condiciones de clima tropical cálido propio de la ciudad de Cúcuta como caso de estudio. En la primera etapa de exploración se analiza desde la oferta de mercado aquellas piezas que por sus propiedades físico-térmicas y su posicionamiento en la industria ofrecen una oportunidad para la eficiencia térmica en la construcción local desde una perspectiva de bajo costo, posteriormente, siguiendo criterios teóricos se establecen las estrategias para la adición de enfriamiento pasivo en los recursos de la región; y finalmente en un proceso de análisis que involucra herramientas tecnológicas con parámetros propios del lugar se evalúa la eficacia de los métodos desarrollados a partir de simulaciones térmicas en condiciones de temperatura de 33°C. El presente estudio aprecia el potencial de la tradición y configura alternativas para reducir los consumos de energía por requerimientos de climatización y confortabilidad en la edificación Nortesantandereana.

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Cenizas Volantes de Termoeléctrica como Materia Prima para la Fabricación de Materiales Cerámicos de Construcción: Efecto de la Temperatura de Cocción sobre el Material
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Rojas Suárez, Jhan Piero | 2019-02

Se empleó ceniza volante de una central termoeléctrica, como sustituto parcial de material arcilloso, para la elaboración de cerámicos de construcción. Las probetas se realizaron con sustituciones del 5, 10, 15 y 20% (peso), mediante conformado por extrusión, se emplearon varias temperaturas de cocción (900 a 1200ºC). Esto para establecer correlaciones entre la microestructura, la topografía y las propiedades tecnológicas del cerámico tales como la resistencia mecánica a la flexión, la resistencia a la abrasión profunda, el porcentaje de absorción de agua, la conductividad térmica y la contracción lineal de secado/cocción. El análisis microestructural y de topografía dejó en evidencia que la ceniza volante es rica en fase amorfa y con presencia de elementos de carácter fundente (K y Fe). Los fenómenos de recristalización de sílice presente y el aumento de porosidad parecen explicar el comportamiento obtenido. Sustituciones hasta del 10% de CV permite obtener cerámicos con aplicabilidad en el sector de la construcción

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$Portada Characteristics of refractory bricks used in the coke production kilns in Colombia$

Characteristics of refractory bricks used in the coke production kilns in Colombia
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Gelves Diaz, John Freddy | 2021-06-04

A study has been carried out on the main physicochemical characteristics of the refractory bricks that are currently used in traditional coke-making kilns in Colombia. Two classes of material (brick) used in this industry were collected, which come from a geographical area of the country that supplies brick to many kiln builders. These materials were characterized by X-ray diffraction and fluorescence, scanning electron microscopy, dilatometry, thermal conductivity, pyroscopic resistance, and percentage of water absorption. The results obtained show that these materials have had very low firing temperatures in the factory, which is evidenced in the dilatometry, microscopy and water absorption percentage data. This characteristic brings with it high firing shrinkages when subjected to high temperatures (> 4% at 1,200 °C). There is a high presence of quartz in the material (40% or more), an aspect that increases the risk of fissure formation. Chemically there is a limited aluminum content (between 22% and 23%) compared to other reference refractories. The onset of fusion of these materials occurs around 1,360 °C. The thermal conductivity obtained can be considered moderate (between 0.634 W⁄mK and 0.760 W⁄mK), thus demonstrating limited applicability as an insulator.

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Characterization of bismuth-silicate soles
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2019-11-29

The bismuth silicate compound was synthesized by the sol-gel method from bismuth nitrate pentahydrate and tetraethoxysilane, as precursors. The sol-gel method is attractive because the processes for obtaining oxides are developed at room temperature. In addition, it allows precise control over the composition, homogeneity, and deposition of coatings. The impact of bone-related diseases and trauma has increased significantly, in recent decades in developed and developing countries. There are materials such as bioactive glasses, especially silica compounds, which are called to play a very important role in this area, due to properties such as osteoconductivity, osteoproduction, and osteoinduction. For 20 years, the sol-gel method and the supramolecular chemistry of surfactants have been incorporated into the field of bioceramics, which allows the control, on a nanometric scale, of porosity in bioglasses. The sol-gel method has allowed obtaining bioactive materials with high surface area and high porosity. The study consisted of shaping soles by varying the molar concentrations of tetraethoxysilane and assessing the effect on aging, viscosity, determining the presence of specific functional groups and establishing the transformations that take place as a function of temperature. The results allowed characterizing each of the sol for possible application in bioglasses.

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Characterization of clay material and rice husk from northeast Colombia
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Sanchez Molina, Jorge | 2021-01

This research was to study materials from the region to use them industrially applying the circular economy concept. Clay Material and Rice Husk were evaluated in the manufacture of ceramic products. X-ray Diffraction and X-ray Fluorescence techniques were used to determine the raw materials' chemical and mineralogical composition. Thermal analysis techniques (TG and DTG) were used to complement the study. The XRD results showed an abundance of quartz. The results of the thermal analysis establish significant losses due to calcination. The thermal conductivity was also measured in ceramic specimens made from two types of pastes, one with 100% Clay Material and the other with a 5% substitution for Rice Husk. The results showed a decrease in thermal conductivity in the test tubes with the addition of Rice Husk. Consequently, the Rice Husk as a substitute for the Clay Material allows for ceramic production with thermal efficiency.

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Characterization of the anticorrosive properties in bismuth-titanate films obtained by the sol-gel method
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2019-11-29

Sol-gel synthesis has been used since 1950 to prepare oxides. The method is attractive because the processes of obtaining the oxides are developed at room temperature; products with high purity and homogeneity are obtained, and allow the combination of several types of oxides: silicon, zirconium, titanium, aluminum, bismuth, and cerium. Sol-gel has been used to make ceramic composites with anticorrosive properties on stainless steel substrates. A class of stainless steel widely used in biomedical applications, especially in the treatment of fractures, 316L is its low economic cost relative to other materials such as titanium. Once the steel implant is inside the human body it comes into contact with body fluids that contain chloride ions. The fluid-implant interaction develops a corrosive process on the metal surface. The corrosive products of iron diffuse in the body causing tissue damage. As a possible solution to this problem, the objective of the investigation was to obtain a bismuth-titanium oxide using the sol-gel method and apply it on 316L stainless steel substrates. Bismuth nitrate pentahydrate and titanium tetrabutoxide were used as precursors. The anticorrosive response was evaluated in a simulated physiological solution, Ringer's solution, by electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization curves. It is concluded that the coatings function as a corrosion barrier preventing the chloride ions Ringer's solution reach the metal surface.

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Characterization of the physical-mechanical and thermal behavior of a clay building unit designed with thermo-insulating attributes and a coffee cisco organic additive
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Narváez Ortega, Marlyn Stephanny | 2019-11-29

This research is articulated from the clay framework as material wealth of the region of Norte de Santander, Colombia, and seeks to structure attributes of passive thermal cooling in a ceramic piece for low cost masonry type block cooked with physical, mechanical and thermals feasible characteristics for warm tropical weather conditions of 33 °C on average. This work is based on previous studies that explores the partitions structure morphology in Blocks H10 establishing a model of 6 horizontal cavities for low thermal conductivity and having oblique geometry partitions to interrupt heat conduction by direct thermal bridge inside of the constructive unit called Form-C, which is taken as the object of analysis, adding 5% organic coffee cisco additive in the 95% clay mixture to increase the porosity with a proportion that does not affect the deterioration of the mechanical properties and allow to optimize the thermal insulation capacity regarding to a traditional product. Methodologies: in the first phase, prototypes of Block H10 with Form-A are manufactured by extrusion at the laboratory level as a comparative witness of the properties of a standard piece and Form-C as a piece with thermo-insulating strategies to execute physical-ceramic, geometric evaluations of mechanical resistance and water absorption applying the Norma Técnica Colombiana 4017 for masonry units. In the second stage, simulations of temperature distribution and heat flow are prepared by finite element method in ANSYS R16 software to determine the incidence of the variables in the mixture on heat transfer. The results obtained from thermal simulations show an energy decrease of 1.5 °C on average in relation to Form-A. In conclusion, the use of agro industrial scraps and the implementation of passive design techniques in the ceramic piece generate added value in a product that can be industrialized with improvements in technological properties from a thermal efficiency perspective in construction ceramics.

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Characterization of the tribological properties of bismuth-titanate coatings synthesized by sol-gel on 316L stainless steel substrates
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Bautista-Ruiz, Jorge | 2019

The objective of this investigation was to obtain ceramic coatings of bismuth titanate by Sol-gel synthesis on 316L stainless steel substrates using bismuth nitrate pentahydrate (III) and titanium tetrabutoxide as precursors. The characterization focused on determining wear rates, coefficients of friction, adhesion, nano-hardness, and thickness of the coatings, depending on the concentration of the precursors, the speed of rotation and the number of layers. It is concluded that the sol presents favorable conditions for their potential application as coatings on metallic substrates

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Coffee husk as feldspar substitute in the manufacture of enameled ceramic tile
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Sarabia Guarin, Alejandra | 2020-12-09

This study researches the effect of adding coffee husk (ch) and coffee husk ash (cha) as partial feldspar substitutes to the manufacture of enameled ceramic tiles. Clays and other paste additives were characterized using xrd and xrf. The designed prototypes were pressed, dried, and fired at 1,120 °C. The physical (drying and firing shrinkage, apparent density, water absorption) and mechanical (flexion resistance) properties were evaluated and compared with standard fired specimens. Although the physical and mechanical properties of the specimens with 5 and 10 % ch and cha make them suitable for the manufacture of biib ceramic tiles, it was concluded that ch and cha under the working conditions do not replace feldspar in the preparation of enameled ceramic tiles due to surface quality defects

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