Estudio del envejecimiento acelerado bajo radiación solar concentrada de vidrios de oxicarburo como receptores de alta temperatura

  • M. Alejandra Mazo Fernández Instituto de Cerámica y Vidrio (CSIC)
  • I. Padilla
  • A. Tamayo
  • A. López-Delgado
  • J. Rubio

Resumen

La energía solar y en especial los sistemas de energía solar concentrada (ESC) necesita materiales que puedan soportar sus exigentes condiciones de trabajo. En este sentido los receptores están sometidos a grandes flujos de radiación solar que dan lugar a elevadas temperaturas. Además, debido a la propias condiciones ambientales los sistemas de ESC se encuentran sometidos a grandes fluctuaciones de temperatura durante el día o la noche o en condiciones meteorológicas adversas, siendo éstos los principales factores de envejecimiento, sin que puedan quedar excluidos otros efectos como la humedad ambiental, atmósferas salinas u otros agentes contaminantes de zonas industriales. Los vidrios de oxicarburo (SiOC) son materiales compuestos formados por una fase de SiOC (matriz) y otra de C (refuerzo) homogéneamente dispersa, por lo que se considera que pueden ser unos candidatos idóneos como receptores solares, debido a sus buenas propiedades intrínsecas, tales como su elevada resistencia frente a la oxidación y a ambientes agresivos a elevadas temperaturas, buenas propiedades mecánicas, etc.


En este trabajo nos hemos centrado en la evaluación de la resistencia de los composites (SiOC porosos y densos) frente al choque térmico producido en una lente Fresnel que concentra la radiación solar más de 2600 veces. Para ello el material estudiado se ha sometido a 100 ciclos de calentamiento (velocidad: 32 ºC s-1) desde temperatura ambiente hasta 1000 ºC durante 10 min, seguidos de un enfriamiento rápido (velocidad: 27 ºC s-1). La evolución de la superficie del material se ha llevado a cabo mediante microscopia confocal y microscopia electrónica de barrido, así como con espectroscopia infrarroja, Raman y UV-Vis. Los materiales porosos sufren una degradación severa desde los primeros ciclos de tratamiento, mientras que los materiales densos permanecen prácticamente inalterados tras los ciclos de choque térmico ensayados

Publicado
2021-07-19
Como citar
MAZO FERNÁNDEZ, M. Alejandra et al. Estudio del envejecimiento acelerado bajo radiación solar concentrada de vidrios de oxicarburo como receptores de alta temperatura. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 5, n. 3, p. 59-63, july 2021. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/379>. Fecha de acceso: 26 july 2021