Cumbrera Hernández, Francisco LuisMoshtaghion, Bibi MalmalBejarano-Palma, José Antonio2025-02-192025-02-192024-11-22Bejarano-Palma, J.A. (2024). Modelización mesoscópica mediante campo de fases del crecimiento de grano de cerámicos avanzados sometidos a campos electromagnéticos. Verificación experimental. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/168967Esta memoria está dedicada al estudio de la evolución microestructural de un colectivo de granos de un material cerámico genérico bajo la acción de un campo eléctrico. La actividad esencial se ha centrado en la modelización teórica mediante la técnica de campo de fases en 3D. El trabajo prueba que el campo eléctrico esencialmente inhibe el crecimiento de grano, lo cual estaría en la raíz del refinamiento de la microestructura que realizan las modernas técnicas de sinterización con campos electrostáticos. La técnica de phase-field es una técnica de simulación a escala mesoscópica que permite la reproducción de la microestructura de los materiales con suficiente grado de rigor y precisión. Se ha utilizado para estudiar la cinética de crecimiento de grano de un colectivo de éstos no sometido a campo externo alguno, consiguiendo validar algunas de las leyes clásicas, como el modelo de Hiller. También se ha analizado la influencia de un campo eléctrico en la evolución de la distribución de granos. El crecimiento de éstos está controlado por la tendencia a crecer y reducir la energía interfacial y la tendencia a evitar el aumento de la energía electrostática dentro de los granos. Se prueba que el campo inhibe siempre el crecimiento de grano conforme a un tiempo carasterístico en relación inversa a la intensidad del campo. Debido a la dependencia orientacional de la presión del campo eléctrico se produce un retardo preferente del crecimiento de grano en su dirección que logra la texturación del material. Se amplía así el abanico de las potenciales aplicaciones de las técnicas de sinterización inducida por campos eléctricos con la fabricación de cerámicas con microestructuras compuestas de granos elongados adaptadas a demandas específicas. Por otro lado, campos muy intensos logran el refinamiento de grano perseguido en la mejora de las propiedades mecánicas de las cerámicas. Se demuestra que el movimiento de las fronteras de grano lleva asociado la formación de un perfil periódico de la energía libre a lo largo de ellas. Este perfil es compatible con la presencia de dipolos de disclinaciones que favorecen la movilidad de los granos. El campo eléctrico tiende a destruir esta configuración, inhibiendo así el desplazamiento de las fronteras y retardando el crecimiento de grano.application/pdf222 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess