Produccion De Polvos Metalicos

INTRODUCCIÓN

La tecnología PM es una realidad industrial, lo suficientemente madura como para asumir un papel preponderante en el desarrollo de los materiales avanzados, para la obtención de piezas metálicas, de difícil manufactura, con excelentes tolerancias, de alta calidad y en grandes series.

Otro rasgo importante que presenta este proceso es que el gas reductor se genera de manera interna. La velocidad de producción está determinada directamente por la velocidad de reducción de los óxidos.

Estas características hacen que la pulvimetalurgia se identifique como un proceso eficiente, de alta productividad, con ahorro de energía y materias primas. El proceso Reducción en Estado Sólido o Reducción de Óxido.

Los métodos electroquímicos pueden ser usados para producir una variedad de polvos metálicos Estos proveen la producción de polvos con tamaños de partículas que van desde unos pocos nanómetros (por el método de zona electroquímica) hasta varios milímetros.

Además los métodos electroquímicos hacen posible el control de la cristalización (forma y tamaño definido de las partículas del polvo) mediante la selección de parámetros de proceso: concentración del metal y pH del electrolito, potencial del cátodo, densidad de corriente, temperatura y velocidad de circulación del electrolito, tipo y tamaño del ánodo y cátodo y sus distancias del uno al otro, tipo y cantidad de agentes adicionados y condiciones de los depósitos removidos en los electrodos.

Los depósitos pueden ser evaluados con la ayuda de cómputos comparativos de los valores de los criterios cuando las nuevas condiciones de electrólisis son usadas.

Las únicas posibilidades de producir una amplia lista de metales en forma de polvos son provistas por la metalurgia de amalgamas.

La deposición metálica es controlada por materiales de transferencia a través de la fase límite. La máxima velocidad de la reacción electroquímica se caracteriza por el límite de la densidad de corriente.

El tipo de depósito no siempre determina directamente las características morfológicas de las partículas. Tanto los polvos electrolíticos como los esponjosos pueden incluirse en 2 o 3 dimensiones como dendritas.

1. GENERALIDADES

2. CARACTERIZACIÓN DE POLVOS

Figura 2-1: Caracterización de polvos

Cuando se trata de polvos debe considerarse las propiedades de las partículas individuales y las colectivas (polvo granel).

Las propiedades de las partículas individuales incluyen el tamaño, forma, y la microestructura, que puede determinarse por medios ópticos o de barrido de electrones observaciones microscópicas.

El factor distribución de tamaño es importante ya que si todas las partículas son del mismo tamaño siempre quedarán huecos entre ellas.

Para un polvo a granel, caracterización implica la determinación de, al menos, las siguientes propiedades:

a. Composición química básica.- (El porcentaje mínimo del metal base o porcentajes de los elementos principales en caso de polvos de aleación de metal.)

b. Impurezas.- Las impurezas y componentes de menor importancia (el porcentaje de impurezas.)

c. Granulometría.- (Determinación de las fracciones de partículas elegidas, es decir, la porción que se encuentra entre dos tamaños de partículas fijados o tamaños de malla. De malla cuadrada tamizado red metálica es el método más frecuentemente utilizado para las partículas de polvo de tamaño que van más de 5 micras. Muy fino polvos se miden a través de sedimentación en agua u otros líquidos adecuados o con ventilación de aire o el vacío microsieve de chorro de aire.)

d. Superficie específica.- (superficie específica en polvo se obtiene sumando sus superficies granulares contenidos en una unidad de masa y, en general se expresa en cm2 / g. La superficie específica de polvos metálicos se mide con permeámetro dispositivos similares, tales como Lea y instrumento enfermera, Blaine permeámetroy el adoptado universalmente Fischer SubsieveSizer, y para polvos muy finos el método de adsorción de gases que se adopte el método BET-.)

e. Densidad aparente.- (El peso por unidad de volumen de un polvo metálico simplemente vertió, que es siempre menor que la densidad del propio metal. Se mide dejando caer el polvo libremente a través de un embudo para llenar un recipiente cilíndrico 25 cm3. La relación entre la masa y el volumen, es decir, densidad aparente, se proporciona a través de nivel y un peso y se expresa en g/cm3 La densidad aparente depende de una serie de factores, el más importante de los cuales son los siguientes: densidad real del metal, la forma en polvo y la estructura , distribución de tamaño de partícula, resistencia a la corrosión, etc)

f. Fluidez.- (Es la velocidad a la que fluye a través de aberturas en polvo debido a la gravedad. Para evaluar la velocidad, embudos normalizados con diferentes aberturas calibradas se utilizan. Una cierta cantidad de polvo se vierte en el embudo y el "tiempo de flujo" se registra.)

Todas estas propiedades de los polvos metálicos electrodepositadas son fuertemente, y en forma más bien complicada, depende de las condiciones de electrólisis.

3. MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE POLVOS METÁLICOS POR ELECTROQUÍMICA

3.1. Método de electroemulsión

La emulsión del tanque de emulsión es bombeada a través del electrolizador por una bomba centrífuga. El polvo es separado por centrifugación o por separación magnética. La velocidad de movimiento de la emulsión en el electrolizador de 0.01 – 10 cm/s hace posible intensificar el proceso y reducir el tiempo de crecimiento de la dendrita. Se producen polvos con tamaños de partículas de 0.1 μm y superficie específica de 30 a 60 m2/g

Figura 3.1-1: Diagrama de flujo de la producción de polvos mediante el método de electro-emulsión

3.2. Métodos especiales de la producción de polvos metálicos recubiertos de soluciones desgastadas

Se basan en la aplicación de electrodos con alto desarrollo superficial, junto con un incremento del coeficiente de transferencia de masa para lograr alta eficiencia de recuperación de metales de soluciones diluidos

3.2.1. Procesos de celdas Eco-cell,

Usa un cátodo en forma de cilindro horizontal rotatorio que encaja sobre el eje rodeado por un ánodo local coaxial. Una membrana de cambio de ion se localiza entre las secciones del cátodo y el ánodo que están a una distancia aproximada de 10mm desde

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