Pruebas avanzadas para clasificar combinaciones de material/recubrimiento
Los componentes de compuestos de matriz cerámica (CMC) estructurales presentan un gran potencial comercial en la generación eléctrica desde el suelo. El proyecto HITHEX, financiado con fondos comunitarios, intentó demostrar su aplicabilidad en los intercambiadores de calor de eficiencia alta y ultra-alta. Los investigadores emplearon materiales SiC-C/C de bajo coste procedentes de un proyecto anterior, que había que mejorar antes de fabricar los compuestos estructurales CMC. Uno de los problemas más importantes que había que resolver es la corrosión química y/o los efectos de la oxidación que muestran estos materiales cuando se someten a las fases de procesamiento en la fabricación. Por tanto, resulta altamente necesario optimizar la protección contra la oxidación del material en lo que se refiere a su comportamiento de choque térmico. Por este motivo, el trabajo del proyecto consistió en desarrollar un ensayo crítico, el denominado ensayo de oscilación térmica. Para resolver esa necesidad, IE-JRC desarrolló una prueba rápida que puede identificar con precisión las diferencias de las propiedades térmicas y, de este modo, permitir la clasificación de distintas combinaciones de materiales y recubrimientos. La prueba utiliza un horno capaz de alojar entornos complejos, y cuyo funcionamiento consiste en transportar los materiales de la prueba dentro y fuera de la zona caliente. Para complementar este ensayo de oxidación termocíclica está el ensayo complejo de corrosión, en el que se comprueban las propiedades resistentes a la corrosión y la oxidación de diferentes compuestos cerámicos. Se tomaron las medidas oportunas en el diseño de la metodología, teniendo en cuenta que los materiales del ensayo son extremadamente sensibles a la oxidación. Se mide la pérdida de peso durante el tiempo de inactividad entre ciclos, que muestra cómo se completa la rotura del recubrimiento protector contra la oxidación y la corrosión. Los nuevos métodos de prueba ofrecen una presentación con simulación del comportamiento del material en la carga y los fallos en condiciones reales, lo cual permite desarrollar y mejorar los materiales destinados a los componentes estructurales.