Se calcula que los rayos causan daños a las turbinas eólicas por valor de unos 100 millones de euros al año. Los sistemas de protección incluyen un sistema externo de protección contra rayos y un sistema de protección contra sobretensiones, pero han demostrado ser insuficientes. El aumento de la frecuencia de los rayos -presumiblemente debido también al cambio climático- hace imperativo que la industria de los aerogeneradores fabrique productos más resistentes que puedan soportar las condiciones de funcionamiento más duras. Los rayos representan el 80 % de las reclamaciones de seguros para aerogeneradores (Fig. 1).
Mankiewicz, una empresa mundial con sede en Hamburgo (Alemania), con casi 130 años de antigüedad y conocida por sus revestimientos industriales de alta calidad, acaba de lanzar al mercado un nuevo revestimiento diseñado para eliminar este problema. El revestimiento ArcGuide utiliza una capa superior a base de poliuretano con una mezcla especial de distintos elementos. Se aplica a las palas de la turbina cerca de los receptores de rayos. El revestimiento ArcGuide crea canales ionizados en la superficie de las palas de la turbina antes del impacto del rayo, lo que ayuda a garantizar que el rayo encuentre un camino seguro hacia los receptores de tierra en lugar de impactar a través de la pala. Los rayos son un fenómeno recurrente y las turbinas pueden caer varias veces durante su vida útil. Por lo tanto, el revestimiento está diseñado para seguir funcionando incluso después de un impacto en el álabe de la turbina. Arctura distribuye el nuevo sistema de revestimiento en Estados Unidos.
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Nanohilos compuestos de Sm-Co
El material nanomagnético Sm-Co ha atraído mucha atención últimamente, ya que se considera la próxima generación de imanes permanentes con aplicaciones potenciales en tecnología energética. Se ha sintetizado un número considerable de nanocables de Sm-Co en óxido de aluminio anódico (AAO) mediante galvanoplastia en soluciones acuosas.
En la Universidad de Sungkyunkwan (Corea del Sur), la galvanoplastia de los nanocables de Sm-Co se realizó mediante voltamperometría lineal para garantizar una relación de composición Sm-Co uniforme. Se sintetizó un número considerable de nanocables de Sm-Co en óxido de aluminio anódico (AAO) mediante galvanoplastia en soluciones acuosas. Se descubrió que la adición de ácido bórico durante la galvanoplastia suprimía la conversión de los nanocables de Sm-Co a la fase Sm2Co17. El uso de ácido bórico como aditivo en la síntesis de nanohilos por electrodeposición utilizando una plantilla AAO ha demostrado ser beneficioso para obtener una morfología altamente ordenada; sin embargo, puede dar lugar a problemas indeseables en el proceso de reducción y difusión, por lo que debe considerarse cuidadosamente. El ácido bórico impidió la conversión a la fase Sm2Co17 durante el proceso R-D. El ácido bórico actúa como tampón formando poliborato y como supresor por adsorción en el electrodo catódico, lo que favorece el crecimiento de la aleación Sm-Co en los poros de AAO (Fig. 2).
Los nanohilos dispersos de Sm-Co se sintetizaron mediante una combinación de recocido para densificación y grabado de la plantilla. Posteriormente, se llevó a cabo de forma sencilla un proceso de reducción y difusión a baja temperatura a 700 °C utilizando NaCl, KCl y gránulos de Ca. Sin embargo, aunque se mantuvo la morfología estructural unidimensional, el bucle de histéresis en el magnetómetro de muestra vibrante (VSM) no mostró las excelentes propiedades magnéticas del ferromagneto duro Sm2Co17, contrariamente a lo esperado.
Fig. 2: Parámetros y propiedades de los nanohilos electrolíticos de Sm-Co .
Appl. Surface Science, Volumen 635,
30 de octubre de 2023, 157710; https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157710
Niquelado y soldaduras por puntos
Los aceros inoxidables martensíticos (MSS) son difíciles de soldar debido a su microestructura quebradiza tanto en el cordón de soldadura (WN) como en la zona afectada por el calor, lo que conduce a una fractura prematura bajo una carga insuficiente. Ingenieros de dos universidades de Teherán (Irán) han investigado la viabilidad del niquelado como método industrial para mejorar la soldabilidad por puntos de los MSS. Los modelos de solidificación de equilibrio y no equilibrio mostraron que un recubrimiento de Ni de 50 μm de espesor sobre MSS de 1,5 mm de espesor cambia el modo de solidificación de δ-ferrita a γ-austenita, dando lugar a una pepita de soldadura (WN) dominada por granos de austenita. La difracción de electrones retrodispersados (EBSD) y el microanálisis por sonda de electrones (EPMA) mostraron que las otras fases (martensita, δ-ferrita) aparecían en las regiones de banda del WN debido a la mezcla incompleta del MSS y el recubrimiento de Ni.
Se ensayaron estrategias como el aumento del tamaño de las pepitas de soldadura, el revenido in situ de las pepitas de soldadura y el uso de intercalarios de Ni.
A continuación, se activó la superficie deseada en un baño de Woods (con cloruro de níquel y ácido clorhídrico) a temperatura ambiente y una densidad de corriente de 16,2 A/dm-2 durante un periodo de 2 minutos, con el ánodo constituido por níquel puro. En la etapa final del proceso de galvanoplastia, el revestimiento deseado se depositó sobre la superficie preparada en un baño Watts que contenía sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico y dodecil sulfato sódico.
La microestructura resistente de las soldaduras por puntos MSS recubiertas de Ni proporcionó mejores propiedades mecánicas en comparación con las soldaduras sin recubrimiento, tanto en ensayos de tracción transversal (CT) como de cizalladura por tracción (TS). En particular, las resistencias TS y CT de las soldaduras por puntos MSS recubiertas de Ni mostraron un notable aumento del 57% y el 127%, respectivamente, en comparación con las soldaduras por puntos MSS desnudas convencionales. Las soldaduras por puntos MSS con recubrimiento de Ni mostraron un aumento significativo de la energía de fallo del 296% para TS y del 520% para CT en comparación con sus homólogas sin recubrimiento.
Scientific Reports 2024, Vol. 14, Número de artículo: 3490 (2024)
