Fisica

TRABAJO FINAL DE CARRERA

TÍTULO: Los vidrios metálicos y su aplicación en la aeronáutica TITULACIÓN: Ingeniería Técnica Aeronáutica, especialidad Aeronavegación AUTOR: Sebastián Elkan DIRECTORES: Pere Bruna / Daniel Crespo FECHA: 15 de diciembre de 2009

Título: Los vidrios metálicos y su aplicación en la aeronáutica Autor: Sebastián Elkan Directores: Pere Bruna / Daniel Crespo Fecha: 15 dediciembre de 2009

Resumen

Los vidrios metálicos son materiales relativamente nuevos, descubiertos en los años 60, que actualmente han creado una mayor espectación debido a las aplicaciones potenciales de los denominados vidrios metálicos macizos (bulk metallic glasses). Este tipo de materiales se caracterizan por ser aleaciones con una estructura amorfa, es decir, la falta de cristalinidad.Hasta hace poco, el método de producción de los vidrios metálicos estaba limitado por un rápido enfriamiento del orden de 106 k/s, y por tanto obteniendo secciones micrométricas que limitaban su aplicación. El desarrollo de nuevas composiciones que pueden ser amorfizadas mediante bajas tasas de enfriamiento ha permitido la producción de elementos más grandes (macizos) de vidrios metálicos, y conello ampliando la posibilidad para usarlos como materiales estructurales. El objetivo principal del trabajo es identificar las propiedades que hacen que los vidrios metálicos sean mejores y también peores que los materiales existentes en aeronáutica, encontrando las aplicaciones potenciales que pueden ser explotadas en la industria aeronáutica en particular. El trabajo que se realizará se puededescribir en los siguientes puntos: a) reconocer la diversidad de materiales que son utilizados actualmente en el sector, describiendo las propiedades que hacen a estos materiales los más adecuados; b) determinar qué composiciones de vidrios metálicos ofrecen propiedades similares o superiores. c) discutir la posible sustitución de los materiales convencionales por los vidrios metálicos. De estaforma, se adjunta un apartado sobre los conocimientos actuales en la materia, los vidrios metálicos, que crecen rápidamente con la aparición de nuevas composiciones cada mes. Además, se muestra como los materiales que nacen directamente de la investigación científica pueden ser utilizados como materiales de alta tecnología en aplicaciones prácticas, ya sea en el sector aeroespacial o en la vidacotidiana.

Title: Metallic glasses and their aeronautical applications Author: Sebastian Elkan Directors: Pere Bruna / Daniel Crespo Date: December, 15th 2009 Overview

Metallic glasses are a relatively new class of materials appeared in the 60's that nowadays are experiencing a revival due the potential applications of the so-called bulk metallic glasses. This kind of materials are characterizedby being alloys with an amorphous structure, that is, with lack of cristallinity. Until recently, the production method of metallic glasses was limited to rapid quenching of the order of 106 K/s, thus obtaining alloys with micrometric sections that have limited their application. The development of new compositions that are able to be amorphized with low quenching rates has permitted theproduction of bulk pieces of metallic glasses, thus extending their applicability as structural materials. The main objective of this work is to identify the properties that make metallic glasses better than the existing materials and also which properties make them worse. In this way, the potential applications that can exploit the former and avoid the later could be identified, in particular in theaeronautical industry. The work to be performed can be described as following: a) recognize the several materials that are used nowadays in the sector describing the properties that makes these materials the most suitable; b) determine which compositions of metallic glasses offer better or similar properties; c) discuss the possible substitution of conventional materials by metallic glasses. In this...