Materiales y tratamientos láser para mejorar rendimientos energéticos

El grupo de investigación en Superconductividad aplicada se formó en 1987 en un momento histórico de emergencia mundial de los Superconductores de Alta Temperatura (SAT) con el objetivo de abordar su fabricación y el estudio de sus propiedades.
Este objetivo general, que propició la formación del grupo, más de dos décadas después sigue siendo uno de los propósitos referentes del grupo. Teniendo en cuenta la evolución del conocimiento, los objetivos científicos se han ampliado a la fabricación y procesado con láser de materiales y recubrimientos SAT y métodos de deformación mecánica de otros materiales superconductores como el MgB2, así como a la caracterización y simulación magnética, eléctrica y térmica de materiales y dispositivos superconductores.
Además, con la intención de aplicar y transferir a las empresas los conocimientos de materiales y de procesado, se incide en desarrollo de aplicaciones y sistemas eléctricos que incidan en el uso más eficiente de la energía.

Apellidos, Nombre Categoría profesional Extensión Email
Amaveda, Hippolyte Profesor Contratado Dr. de la UZ - Ctr. Indefinido 845153 hippo@unizar.es
Angurel Lambán, Luis Alberto Catedrático UZ 842520 angurel@unizar.es
Badía Majós, Antonio Profesor Titular UZ 842396 anabadia@unizar.es
Borrell Sanz, Carlos José Contratado a proyecto 842523 cjborrel@unizar.es
Cubero Ruiz, Álvaro Contratado FPI 845223 acubero@unizar.es
Díez Moñux, Juan Carlos Profesor Titular UZ 842526 monux@unizar.es
Fuente Leis, Xermán de la Profesor de Investigación CSIC 842527 xerman@unizar.es
Gracia Aranda, Adrián Contratado Técnico Superior FPII 843782 adriangr@unizar.es
Madre Sediles, Mª Antonieta Profesor Titular UZ 842617 amadre@unizar.es
Martínez Fernández, Elena Científico Titular CSIC 845263 elenamar@unizar.es
Mora Alfonso, Mario Profesor Titular UZ 845345 mmora@unizar.es
Navarro Linares, Rafael Catedrático UZ 842529 rnavarro@unizar.es
Rojo Martínez, José Antonio Profesor Titular UZ 845136 jarojo@unizar.es
Sotelo Mieg, Andrés E. Profesor Titular UZ 842617 asotelo@unizar.es
Torres Portero, Miguel Angel Profesor Titular UZ 845068 matorres@unizar.es
 

Processing and characterization of MgB2 wires made by the powder in tube (PIT) technique.

Metal sheathed MgB2 wires are processed using PIT and drawing procedures. We investigate the effect of grain size, heat treatments and precursor composition on their superconducting properties. Especial interest is given to the analysis of the effect of carbon source additions to improve the pinning and critical currents of these wires. X-ray, electronic microscopy and thermogravimetric analysis, together with magnetic and electric transport measurements are used to analyse these wires.

 

 

 

 

 

Simulation of electromagnetic properties of superconductors. In particular, we focus on the new Fe-based superconducting phases (Fe pnictides).

By means of numerical methods, we are investigating the electric and magnetic behavior of these new superconductors. The correlation between our simulations and experimental results in single crystals have allowed to map the highly peculiar anisotropic flux dynamics of this system.

 

 

 

 

 

Development of instrumentation to test superconducting materials and devices with high currents. Application to the thermal stability analysis.

We have developed the instrumentation and experimental set-up required to test superconducting wires, tapes and coils. We analyse their relevant superconducting properties and the quench onset and propagation due to local heat disturbances. The estimation of the parameters characterising the quench are obtained experimentally and numerically.

Moreover, the effect of over-currents on superconducting conductors is studied by thermal, electrical and optical measurements.

 

 

 

 

 

 

 

Development and processing of fiber-reinforced ceramic composites

The manufacture of these materials is performed by the slurry infiltration technique, whereby silica blankets are impregnated with ceramic suspensions. The consolidation of the composite material is combined with the lamination of prepregs, sol-gel process, heat treatment, and finally hardening and waterproofing coatings of the composite surface. We carry out the development of appropriate suspensions that allow obtaining porous matrix composites. We study the effects of multiple processing parameters on the composition, microstructure and mechanical properties of these composite materials.

 

 

 

 

Design of a new generation of power generators and auxiliary equipment based on superconductors for wind energy applications

The group participates with GAMESA INNOVATION AND TECHNOLOGY S.L.U. and ICMAB-CSIC in a project "Diseño de una nueva generación de generadores y equipos auxiliares para energía eólica basados en superconductores" RTC-2014-1740-3 funded by the spanish Ministerio de Economía y Competitividad, with the objetive of making progress on the design of a new generation of generators and auxiliary equiment based on superconductors. Based on a novel design, we have developed a prototype of medium power generator for wind energy applications based on superconductors.

Empresas
  • BSGH- Electrodomésticos Balay , Zaragoza, España
  • Gamesa Innovación y Tecnología, Sarriguren (Navarra), España
  • Superpower Inc., Schenectady, NY (USA)
  • Columbus Superconductor, Genova, Italia
  • Torrecid, Alcora , Castellón, España
  • Empresas del grupo Mondragón , Mondragón, (Guipúzcoa) España

 

Instituciones y grupos
  • Laboratorio de Aplicaciones Láser del ICMA
  • Universidad de Santiago de Compostela (unidad asociada al ICMA)
  • Instituto de Carboquímica (CSIC)
  • Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC)
  • Universidad de Extremadura (Badajoz)
  • Institute of Electrical Engineering, Slovak Academy of Sciences (Bratislava, Slovakia)
  • University of Southampton (Southampton, UK)
  • Centro Atómico de Bariloche (Bariloche, Argentina)
  • Universidade de Aveiro (Aveiro, Portugal)

El grupo de investigación en Superconductividad aplicada se formó en 1987 en un momento histórico de emergencia mundial de los Superconductores de Alta Temperatura (SAT) con el objetivo de abordar su fabricación y el estudio de sus propiedades.
Este objetivo general, que propició la formación del grupo, más de dos décadas después sigue siendo uno de los propósitos referentes del grupo. Teniendo en cuenta la evolución del conocimiento, los objetivos científicos se han ampliado a la fabricación y procesado con láser de materiales y recubrimientos SAT y métodos de deformación mecánica de otros materiales superconductores como el MgB2, así como a la caracterización y simulación magnética, eléctrica y térmica de materiales y dispositivos superconductores.
Además, con la intención de aplicar y transferir a las empresas los conocimientos de materiales y de procesado, se incide en desarrollo de aplicaciones y sistemas eléctricos que incidan en el uso más eficiente de la energía.

Profesor Contratado Dr. de la UZ - Ctr. Indefinido
845153
hippo@unizar.es
Catedrático UZ
842520
angurel@unizar.es
Profesor Titular UZ
842396
anabadia@unizar.es
Contratado a proyecto
842523
cjborrel@unizar.es
Contratado FPI
845223
acubero@unizar.es
Profesor Titular UZ
842526
monux@unizar.es
Profesor de Investigación CSIC
842527
xerman@unizar.es
Contratado Técnico Superior FPII
843782
adriangr@unizar.es
Profesor Titular UZ
842617
amadre@unizar.es
Científico Titular CSIC
845263
elenamar@unizar.es
Profesor Titular UZ
845345
mmora@unizar.es
Catedrático UZ
842529
rnavarro@unizar.es
Profesor Titular UZ
845136
jarojo@unizar.es
Profesor Titular UZ
842617
asotelo@unizar.es
Profesor Titular UZ
845068
matorres@unizar.es
 

Processing and characterization of MgB2 wires made by the powder in tube (PIT) technique.

Metal sheathed MgB2 wires are processed using PIT and drawing procedures. We investigate the effect of grain size, heat treatments and precursor composition on their superconducting properties. Especial interest is given to the analysis of the effect of carbon source additions to improve the pinning and critical currents of these wires. X-ray, electronic microscopy and thermogravimetric analysis, together with magnetic and electric transport measurements are used to analyse these wires.

 

 

 

 

 

Simulation of electromagnetic properties of superconductors. In particular, we focus on the new Fe-based superconducting phases (Fe pnictides).

By means of numerical methods, we are investigating the electric and magnetic behavior of these new superconductors. The correlation between our simulations and experimental results in single crystals have allowed to map the highly peculiar anisotropic flux dynamics of this system.

 

 

 

 

 

Development of instrumentation to test superconducting materials and devices with high currents. Application to the thermal stability analysis.

We have developed the instrumentation and experimental set-up required to test superconducting wires, tapes and coils. We analyse their relevant superconducting properties and the quench onset and propagation due to local heat disturbances. The estimation of the parameters characterising the quench are obtained experimentally and numerically.

Moreover, the effect of over-currents on superconducting conductors is studied by thermal, electrical and optical measurements.

 

 

 

 

 

 

 

Development and processing of fiber-reinforced ceramic composites

The manufacture of these materials is performed by the slurry infiltration technique, whereby silica blankets are impregnated with ceramic suspensions. The consolidation of the composite material is combined with the lamination of prepregs, sol-gel process, heat treatment, and finally hardening and waterproofing coatings of the composite surface. We carry out the development of appropriate suspensions that allow obtaining porous matrix composites. We study the effects of multiple processing parameters on the composition, microstructure and mechanical properties of these composite materials.

 

 

 

 

Design of a new generation of power generators and auxiliary equipment based on superconductors for wind energy applications

The group participates with GAMESA INNOVATION AND TECHNOLOGY S.L.U. and ICMAB-CSIC in a project "Diseño de una nueva generación de generadores y equipos auxiliares para energía eólica basados en superconductores" RTC-2014-1740-3 funded by the spanish Ministerio de Economía y Competitividad, with the objetive of making progress on the design of a new generation of generators and auxiliary equiment based on superconductors. Based on a novel design, we have developed a prototype of medium power generator for wind energy applications based on superconductors.

Empresas
  • BSGH- Electrodomésticos Balay , Zaragoza, España
  • Gamesa Innovación y Tecnología, Sarriguren (Navarra), España
  • Superpower Inc., Schenectady, NY (USA)
  • Columbus Superconductor, Genova, Italia
  • Torrecid, Alcora , Castellón, España
  • Empresas del grupo Mondragón , Mondragón, (Guipúzcoa) España

 

Instituciones y grupos
  • Laboratorio de Aplicaciones Láser del ICMA
  • Universidad de Santiago de Compostela (unidad asociada al ICMA)
  • Instituto de Carboquímica (CSIC)
  • Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC)
  • Universidad de Extremadura (Badajoz)
  • Institute of Electrical Engineering, Slovak Academy of Sciences (Bratislava, Slovakia)
  • University of Southampton (Southampton, UK)
  • Centro Atómico de Bariloche (Bariloche, Argentina)
  • Universidade de Aveiro (Aveiro, Portugal)