HELM - High-frecuency Electro-Magnetic technologies for advanced processing of ceramic matrix composites and graphite expansion

  • Fechas: Mayo 2012 – Mayo 2016
  • Web del proyecto: https://www.helm-project.eu/
  • Lider: CIRCE
  • Grant agreement number:
  • Entidad financiadora

     

DESCRIPCIÓN

Las actividades propuestas en el proyecto HELM para alcanzar los objetivos planteados se engloban en cuatro grandes grupos:

  1. Desarrollo e investigación tecnológica en laboratorio
  2. Diseño y demostración de prototipos industriales
  3. Análisis de Ciclo de Vida y Evaluación de Riesgos
  4. Diseminación y Explotación

Estas actividades se centran en el estudio, diseño y desarrollo de:

  • Tecnologías híbridas de MW-CVI (Micro-ondas e Infiltración Química de Vapor) para la fabricación de composites C/SiC y SiC/SiC
  • Tecnologías de MW para Infiltración Líquida de Silicio y Grafito Expandido.
  • Tecnologías de MW/RF para procesos de pirólisis y/o PIP.

Así como en la implementación de distitnos modelos de estrategias y nuevas tecnologías para realizar un calentamiento homogéneo de los componentes de los materiales cerámicos, y para la monitorización de CMCs y GE en su proceso de crecimiento.

El proyecto llevará a cabo el escalado tecnológico de estas metodologías para su aplicación en materiales refractarios, frenos de disco, aplicaciones aeroespaciales o producción de espumas, entre otros.

Se evaluarán los impactos energéticos y exergéticos, y los costes de producción, a través del Análisis de Ciclo de Vida, y se elaborará un diagnóstico y una guía de recomendaciones sobre el desarrollo de demostraciones y pruebas de laboratorio a escala.

El proyecto acometerá un innovador tipo de análisis de riesgos relacionado, tanto con las caracterísiticas buscadas en los materiales de HELM, como en su caracterización.

Finalmente, todos los socios tomarán parte en la promoción, difusión y explotación de los resultados obtenidos en el proyecto.

OBJETIVOS

Los materiales cerámicos avanzados, como Composites de Matriz Cerámica (CMCs) no óxidos, y Grafito Expandido (EG), representan las más novedosas y prometedoras soluciones para aplicaciones de alta temperatura en el sector manufacturero, del transporte, y en aplicaciones electro-tecnológicas de nueva demanda, como el aprovechamiento de energía.

Se ha estimado que este mercado cuenta con unas enormes oportunidades de crecimiento para este tipo de materiales, sin embargo, se deben superar sus principales deficiencias, como alto coste, dificultad de procesamiento en su fabricación y fiabilidad de los materiales.

HELM tratará de superar estas barreras investigando avanzadas tecnologías de procesamiento basadas en Campos Electromagnéticos de Alta Frecuencia (EM) – Micro-ondas y radio-frecuencias (RF) – para el tratamiento/procesado térmico de CMCs y grafito expamndido, tales como: Impregnación y Pirólisis de Polímeros (PIP), Infiltración Líquida de Silicio (LSI), Infiltración Química de Vapor (CVI), y Exfoliación de Grafito (GE)

Gracias a la implementación de estas tecnologías, será posible alcanzar los siguientes objetivos:

  • 60% en la reducción del tiempo de fabricación, aumentando el rendimiento de la producción y reducir costes.
  • 15-20% de la reducción de costes de fabricación, para incrementar la competitividad en el mercado.
  • 50% de reducción en el consumo de energía, promoviendo una producción sostenible al mismo tiempo que se reducen los costes asociados al consumo de energía
  • Lograr nuevas microestructuras que no eran accesibles por medio de las tecnologías tradicionales.
  • Mejora del rendimiento técnico de los nuevos materiales producidos
  • Abrir nuevos mercados mediante la reducción del precio de productos CMCs, desplazando a los materiales convencionales en sus tradicionales campos de aplicación y permitiendo la entrada de nuevos productos.

ROL DE CIRCE

CIRCE estará a cargo de la coordinación del paquete de trabajo relacionado con: El Análisis de los impactos medioambienta, energético y exergético (LCA), y los costes asociados a los nuevos procesos de producción, comparados con los convencionales. La elaboración de un diagnóstico y recomendaciones sobre el desarrollo a escala, de demostraciones y pruebas de laboratorio, por medio de un análisis termoeconómico. De este modo, será posible valorar y medir el impacto y éxito del proyecto, así como identificar e implementar las potenciales mejoras, aumentando el impacto del Proyecto HELM.

CIRCE también tomará parte en el estudio y desarrollo de tecnologías para mejorar el proceso de fabricación de los diferentes materiales cerámicos analizados en el proyecto. En colaboración con el resto de socios, CIRCE participará en la evaluación de reisgos, y en la diseminación y explotación de los resultados conseguidos.

SOCIOS