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== Abstract ==

In situ metal matrix composites are novel composites for which the reinforcement is formed within the parent alloy by controlling chemical reactions during the composite fabrication. The aim of this research is to develop a novel methodology to manufacture good-quality in situ Al-AlN composites in a cost effective way. In situ Al-AlN composite powder was synthesized with laser equipment with a high power diode laser connected to a coaxial nozzle and projecting an aluminum powder in a N2 as carrying gas. The composite powder fabricated was characterized. Distribution of the projected particles temperature during the fabrication process was evaluated to identify the reaction mechanism. In all cases, the reaction mechanism is a surface type. Also, a relation between the particles temperature achieved during the fabrication process and the AlN atomic structure was analyzed. This composite powder can be directly deposited as coating on magnesium and aluminum alloys conventionally used in the automotive and aerospace industries or can be used to produce pulvimetallurgy composite materials.

== Full document ==
<pdf>Media:Draft_Content_763871710native-articles-217.pdf</pdf>

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 [[Image:Riquelme_et_al_2019a-image6-c.png|600px]]
-''' Figura 2.''' Imagen TEM de (a) intercara Al/AlN; (b) detalle del recubrimiento de AlN; (c) ED de Al/AlN amorfo; (d) ED de Al/AlN, cubico; (e) ED de Al/AlN hexagonal;(f) ED de Al /AlN, policristal.
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-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3.''' Imagen TEM de (a) intercara Al12Si/AlN; (b) ED en zona A; (c) ED en zona B. </span>
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-'''Figura 4.''' Imagen TEM de (a) intercara AA6061/AlN; (b) ED de AA6061/AlN,nanocristales (c) ED de AA6061/AlN cubico; (d) ED de AA6061/AlN, hexagonal.
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 ==='''3.2''' Efecto de la distribución de temperatura de las partículas y mecanismos de reacción===

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 ==1 Introducción ==
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-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 1.''' Diagrama esquemàtico de la corriente de polvo a traves de un cabezal coaxial  [13]</span></div>
+<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 1.''' Diagrama esquemàtico de la corriente de polvo a traves de un cabezal coaxial  [13].</span></div>
 La temperatura del polvo en cada punto en el plano focal y por debajo de este (0 < z ≤ sn), se describe por la ecuación 1.
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 ''' Figura 2.''' Imagen TEM de (a) intercara Al/AlN; (b) detalle del recubrimiento de AlN; (c) ED de Al/AlN amorfo; (d) ED de Al/AlN, cubico; (e) ED de Al/AlN hexagonal;(f) ED de Al /AlN, policristal.
+[[File:Riquelme_et_al_2019a-image7-c.png|centre|600x600px]]
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 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3.''' Imagen TEM de (a) intercara Al12Si/AlN; (b) ED en zona A; (c) ED en zona B. </span>
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 '''Figura 4.''' Imagen TEM de (a) intercara AA6061/AlN; (b) ED de AA6061/AlN,nanocristales (c) ED de AA6061/AlN cubico; (d) ED de AA6061/AlN, hexagonal.
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 El principal parámetro de control de proceso es la temperatura alcanzada por las partículas proyectadas en el gas portador a lo largo del haz láser, que dependerá entre otros del tamaño de los materiales proyectados. La Figura 5 muestra la distribución de temperaturas a lo largo del eje horizontal del haz láser en el punto que coincide con el foco del haz láser, para las diferentes aleaciones de aluminio proyectadas para la fabricación de material compuesto Al/AlN in situ. Se utilizó una potencia de haz láser de 1200 W y un ratio de alimentación de polvo de 1 g/min. El rango de temperaturas alcanzado por las partículas de  Al puro es de entre 1565 y 1640 ºC, el de las partículas de Al12Si es de entre 1760 y 1845 ºC y el de las partículas de AA6061 es de entre 1485 y 1555 ºC. De manera que a menor tamaño de partícula se alcanzan mayores temperaturas. A menor temperatura, dado que el proceso de fabricación se lleva a cabo en el mismo periodo de tiempo, la velocidad del proceso es más lento y por tanto se alcanzan estructuras cristalinas más estables (hexagonal frente a cubico). Por otro lado, en el caso de las partículas de Al puro y Al12Si la reacción de  nitruración es directa entre el Al y el N<sub>2</sub>, según la reacción  (2Al +N<sub>2</sub> &#x00E0;  AlN). En el caso del Al12Si, el silicio actúa como inhibidor de la reacción por lo que  la estructura del AlN formado es cubica y no hexagonal como en el caso del Al puro. En el caso del AA6061, el magnesio actúa como catalizador de la reacción de nitruración, por lo que se obtiene AlN de estructura hexagonal. Se produce una primera reacción entre el Mg y el N<sub>2</sub>,  según la reacción  2 (3Mg + 2[N] &#x00E0; Mg<sub>3</sub>N<sub>2</sub>) para dar Mg<sub>3</sub>N<sub>2</sub>, seguida de una reacción entre el Mg<sub>3</sub>N<sub>2</sub> formado y el  Al para  dar AlN según la reacción  3 (2Al + Mg<sub>3</sub>N<sub>2 </sub>&#x00E0; 2AlN + 3Mg). El silicio de la aleación AA6061 actúa como inhibidor de la reacción y por esa razón se obtiene AlN con estructura cúbica.
-<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">[[File:Riquelme_et_al_2019a-image9-c.png|centre|636x636px]]<span style="text-align: center; font-size: 75%;">''' Figura 4.''' Distribución de temperaturas para (a) Al; (b) Al12Si; (c) AA6061.</span></div>
- [[Image:Riquelme_et_al_2019a-image9-c.png|600px]] <span style="text-align: center; font-size: 75%;">''' Figura 4.''' Distribución de temperaturas para (a) Al; (b) Al12Si; (c) AA6061</span></div>
 ==4 Conclusiones==

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