Una visión general del polvo metálico
Definición
El polvo metálico se refiere al grupo de partículas metálicas con un tamaño inferior a 1 mm, incluido el polvo metálico simple, el polvo de aleación y algunos polvos de compuestos refractarios con propiedades metálicas. Es la principal materia prima de la pulvimetalurgia.
Historia del desarrollo
La preparación y aplicación del polvo metálico tiene una larga historia. En la antigüedad, el oro, la plata, el cobre, el bronce y algunos polvos de óxido se utilizaban como recubrimientos para colorear y decorar cerámica, joyas y otros utensilios. Aprincipios del siglo XX, el estadounidense W.D.Coolidge utilizó el método de reducción de hidrógeno del óxido de tungsteno para producir polvo de tungsteno para fabricar alambre de tungsteno, lo que supuso el inicio de la producción moderna de polvo metálico. Posteriormente, se prepararon polvos de cobre, cobalto, níquel, hierro, carburo de tungsteno y otros mediante el método de reducción química, lo que promovió el desarrollo de los primeros productos pulvimetalúrgicos (cojinetes porosos para aceite, filtros porosos, carburo cementado, etc.) Además, también se inventó el método del carbonilo para fabricar polvo de hierro y polvo de níquel.
A principios de los años 30, apareció la atomización del metal fundido. Este método se utilizó originalmente para fabricar polvos de metales de baja fusión, como estaño, plomo y aluminio. A principios de los años 40, se había convertido en un método de atomización con aire a alta presión para fabricar polvos de hierro. En los años 50, se utilizó la atomización con agua a alta presión para producir acero aleado y diversos polvos de aleación. En los años 60, se desarrollaron diversos métodos de atomización para producir polvo de alta aleación, lo que promovió el desarrollo de productos pulvimetalúrgicos de alto rendimiento. Desde la década de 1970, han surgido diversos métodos de reacción física y química de fases gaseosa y líquida para preparar polvos de recubrimiento y polvos ultrafinos con importantes aplicaciones.
Clasificación de productos
Polvo de hierro, polvo de zinc, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de níquel, polvo de selenio, polvo de aluminio, pulpa de plata de aluminio, polvo de aleación, polvo de tungsteno, polvo de molibdeno, polvo de cobalto, polvo de dióxido de titanio, polvo de tántalo, polvo de estaño, polvo de plomo, polvo de otros metales.
Principales prestaciones
El polvo metálico es un tipo de material suelto cuyas propiedades reflejan las propiedades del propio metal, las propiedades de las partículas individuales y las propiedades de los grupos de partículas.
En general, las propiedades del polvo metálico se dividen en propiedades químicas, propiedades físicas y propiedades tecnológicas. Las propiedades químicas se refieren al contenido de metal y al contenido de impurezas, mientras que las propiedades físicas incluyen el tamaño medio de las partículas y la distribución del tamaño de las partículas del polvo, la superficie específica y la densidad real del polvo, la forma de las partículas, la morfología de la superficie y la microestructura interna. El rendimiento tecnológico es un rendimiento global, que incluye la fluidez del polvo, la densidad aparente, la densidad de vibración, la compresibilidad, la conformabilidad y los cambios de tamaño de sinterización.
Las propiedades de los polvos metálicos vienen determinadas en gran medida por el método de producción de los polvos y el proceso de preparación. Las propiedades básicas de los polvos pueden determinarse mediante métodos de ensayo estándar específicos. Existen muchos métodos para determinar el tamaño y la distribución de las partículas de los polvos, como el método de análisis por tamizado (>44μm), el método de análisis por sedimentación (0,5～100μm), el método de transmisión de gases, la microscopía, etc. Los polvos ultrafinos (<0,5μm) se determinaron mediante microscopía electrónica y dispersión de ángulo pequeño de rayos X. El polvo metálico se divide habitualmente en cinco grados: polvo grueso, polvo medio, polvo fino, polvo fino y polvo ultrafino.
Métodos de preparación
En general, puede dividirse en método mecánico y método fisicoquímico según el principio de transformación, que puede refinarse directamente a partir de metales sólidos, líquidos y gaseosos, y puede fabricarse a partir de compuestos metálicos en diferentes estados mediante reducción, pirólisis y electrólisis. Los carburos, nitruros, boruros y siliciuros de metales refractarios pueden prepararse directamente mediante síntesis química o síntesis química de reducción. Debido a los diferentes métodos de preparación, la forma, la estructura y el tamaño de las partículas del mismo polvo suelen variar mucho.
Los métodos de preparación del polvo metálico incluyen la reducción, la electrólisis, la pulverización mecánica, el carbonilo, el método químico directo, etc.
Principales aplicaciones
* Polvo de hierro para varillas de soldadura y procesos de oxicorte;
* Polvo de aluminio superfino utilizado para combustible sólido de cohetes;
* Polvo de níquel, hierro y cobalto utilizado como catalizador;
* Polvos magnéticos como los de aleaciones de base de hierro utilizados en embragues, cintas y copiadoras;
* Polvo de aluminio, magnesio y hierro utilizado en desoxidantes, reactivos químicos, reductores térmicos de metales, agentes de sustitución, etc.; Polvo de aluminio, cobre y otros utilizados para colorear superficies, decoración, pigmentos de pinturas y pinturas;
* Polvo de hierro y cobre para la deposición electroquímica de metales.
