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Esponjas metálicas fabricadas por pulvimetalurgia

Las esponjas metálicas ofrecen características únicas combinando morfología y prestaciones. Son conductores térmicos y eléctricos y mantienen sus propiedades mecánicas a temperaturas más elevadas que los polímeros. A diferencia de las esponjas cerámicas tienen la habilidad de deformarse plásticamente absorbiendo energía. Si la porosidad es abierta, éstas son permeables y se pueden emplear para aplicaciones que involucren flujo o intercambio superficial.

a) esponja de cobre; tomografía de rayos x: b) reconstrucción volumétrica, c) segmentación de celdas.


Los materiales celulares son extensamente utilizados en la actualidad como absorbentes de energía, es decir, para disipar la mayor parte de la energía que reciben. En general, la energía recibida es cinética y es convertida en calor, como por ejemplo en la absorción de la energía de deformación de un impacto. Los materiales celulares metálicos convencionales pueden absorber gran cantidad de energía debido a que se compactan de manera irreversible al deformarse plásticamente. También investigamos el uso de esponjas de aleación con memoria de forma. La posibilidad de utilizar esponjas con estas propiedades permitiría extender el empleo de materiales celulares a solicitaciones dinámicas con alto nivel de deformaciones de manera reversible.

Fabricamos las esponjas empleando métodos de pulvimetalurgia. Actualmente estamos desarrollando esponjas de aluminio y de aleaciones de cobre. Para las esponjas de aluminio se emplean agentes espumantes, esto es elementos que se descomponen generando un gas cuando el metal se encuentra cerca de su punto de fusión. Se está investigando el empleo de materiales de bajo costo para su fabricación. Para esponjas de cobre y sus aleaciones con memoria de forma empleamos formadores de poros. Se eligen partículas de algún material y se mezclan con el metal en polvo o mezcla de metales si es una aleación. Luego se compacta por prensado y se sinteriza bajo la atmósfera adecuada para consolidar la esponja. Finalmente, las partículas formadoras de poros son eliminadas por disolución o tratamiento térmico dejando un espacio vacío en su lugar, formando así una celda.

Fuente: fisica.cab.cnea.gov

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