Fabricación y caracterización de núcleos magnéticos de aleaciones amorfas mediante ruta pulvimetalúrgica simple y económica

Abstract

La fabricación de núcleos amorfos (tanto para motores eléctricos, como transformadores) es una tarea compleja que hasta ahora ha requerido la fabricación del material amorfo en forma de cintas de fino espesor (mediante enfriamiento muy severo, melt spinning) y su posterior apilado y/o plegado para la formación de la pieza final. El proceso puede resultar costoso, y las propiedades de la pieza, a menudo, se resienten por el hecho de poseer demasiadas fronteras. Aunque se han ensayado diversos métodos para obtener materiales amorfos en bloque, ninguno, por el momento, está exento de dificultades y está explotándose industrialmente. El objeto de esta investigación es mostrar una ruta alternativa de fabricación de núcleos amorfos (o parcialmente nanocristalinos, embebidos en matriz amorfa), que permite obtener bloques de material (no formados por unión de cintas) con la forma definitiva, sustituyendo la técnica de melt spinning por una ruta pulvimetalúrgica consistente en la amorfización del polvo mediante molienda mecánica de alta energía y posterior consolidación rápida por vía eléctrica (técnicas FAST, abreviatura de Field Assisted Sintering Techniques). Esta combinación permite obtener piezas masivas de material amorfo (o parcialmente nanocristalino) con la forma definitiva.

Manufacturing of amorphous cores (for electric motors and transformers) is a complex task that until now has required the manufacture of amorphous material in the form of thin strips (by very rapid cooling, melt spinning) and subsequent stacking and / or folded to form the final piece. The process can be expensive, and properties of the piece often resent to have too many borders. Although various methods have been tried for amorphous materials block, none, for the moment, is exempt from difficulties and is exploited industrially. The object of this research is to show an alternative route of manufacture of amorphous cores (or partially nanocrystalline, embedded in an amorphous matrix), giving material blocks (not formed by bonding tape) with the final form, replacing the technique of melt-spinning consisting of a powder amorphization by mechanical high energy milling and subsequent rapid consolidation by (FAST, Field Assisted Sintering Techniques) powder-metallurgical route. This combination allows to obtain massive pieces of amorphous material (or partially nanocrystalline) with the final form.