Simulación mediante dinámica molecular de óxidos metálicos en materiales refractarios

Abstract

El objetivo de esta memoria se centra en la obtención de una metodología que permita simular las propiedades estructurales y dinámicas de distintos óxidos metálicos presentes en materiales usados como refractarios. El método de la dinámica molecu lar es el único que permite estudiar propiedades dinámicas dependientes de la temperatura. Sin embargo, su aplicación al campo de los óxidos metálicos ha sido ciertamente escasa.Por ello y en primer lugar se describirán en el Capítulo II las bases física y matemática del método y las herramientas técnicas necesarias para abordar los problemas implicados en este tipo de sistemas. Especialmente se insistirá en aquéllas que han sido implementadas en el programa SIMULA con el que se han llevado a cabo las simulaciones.El Capítulo III se centra en el estudio de dos óxidos como son el corindón y el óxido de cromo, los cuales aportan el carácter refractario de algunos materiales. También se describirán las estructuras del óxido de lantano, y los compuestos que resultan de su combinación con los anteriores: LaAlO3 y LaCrO3, cuyo papel es el especial importancia como soporte catalíticos en el primer caso, y como inhibidor de la corrosión en el segundo. Se discutirá la calidad de los potenciales disponibles y propondremos el uso de nuevos juegos de potenciales que permitan la simulación de las propiedades estructurales y dinámicas de los mismos. En el Capítulo IV se abordan propiamente algunos procesos superficiales que tienen lugar cuando el corindón y el Cr2O3 se someten a altas temperaturas. Se estudia entonces el proceso de difusión que sufre y el papel del óxido de lantano cuando se adiciona.Por último, el Capítulo V se ocupa de la simulación del óxido de aluminio en su estado fundido, cuyas propiedades estructurales se han medido muy recientemente, y por ello constituye un interesante reto en la aplicación de nuestros potenciales.