Influencia de la concentración de aditivos en la fabricación de piezas de Ni poroso por la técnica de solidificación direccional

Abstract

En el presente trabajo se emplea el método de solidificación direccional para fabricación de materiales porosos metálicos, el cual se ha empezado a desarrollar en los últimos años, tras haberse adquirido un buen conocimiento de dicho método por su amplio empleo en la creación de materiales porosos cerámicos. Se realiza un estudio del proceso de fabricación y caracterización de piezas porosas con polvos nanométricos de NiO y empleando canfeno como líquido vehicular debido a su volatilidad y a su capacidad de sublimar a temperatura y presión ambiente. Se preparan suspensiones, añandiendo poliestireno y dispersante al canfeno y al NiO. Dejando solidificar las piezas en moldes con base de cobre y con recirculación de agua para favorecer la direccionalidad y sometiendo posteriormente al canfeno a un proceso de sublimación al aire, se obtienen piezas en verdes a las cuales se le realiza una sinterización y reducción. Con la sinterización y reducción conseguimos densificar las paredes, quemar los compuestos orgánicos empleados durante la fabricación de las piezas y reducir el NiO obteniendo Ni. El desarrollo principal del trabajo se basa en mostrar la influencia del dispersante en las piezas, mediante su inclusión en las suspensiones en distinta proporción (6%, 8%, 10%), así como el impacto de diversos gradientes de temperaturas de solidificación. (60ºC-42.5ºC, 60ºC-40ºC, 60ºC-35ºC). A efectos de determinar y analizar dichas influencias se calculan el tamaño de poros y canales, la velocidad de enfriamiento (cooling rate) y las curvas de enfriamiento durante la solidificación, así como la relación existente entre el tamaño del brazo primario de la dendrita y el cooling rate.