Molienda Mecanica
Páginas: 6 (1321 palabras)
Publicado: 3 de noviembre de 2013
MOLIENDA MECÁNICA
La molienda mecánica es un método de procesamiento que permite la obtención de materiales homogéneos a partir de mezclas elementales de polvos. El principio básico de esta técnica consiste en llevar al material que se trabaja a un estado metaestable mediante la aplicación de fuerzas dinámicas externas para, a partir de ahí, obtener la composición química y/o microestructuradeseada a través de tratamientos térmicos posteriores (V. Berbenni, A. Marini, Mater. Res Bull 2002; 37: 221-234.)
Este método ha alcanzado gran popularidad dado que es un método simple, que puede ser aplicado a cualquier tipo de material y el costo del equipo en el que se lleva a cabo es relativamente bajo. Pertenece a un grupo de métodos de gran importancia en la ciencia de estado sólido y quetienen en común la particularidad de procesar los materiales en condiciones alejadas del equilibrio. Esta técnica en particular permite obtener materiales homogéneos a partir de mezcla de polvos y ha sido usada para obtener todo tipo de materiales, desde metálicos a iónicos, ha sido usada además para activar mecánicamente mezclas de polvos y modificar así las condiciones en las que una determinadareacción química sucede, ya sea (a) aumentando la velocidad y disminuyendo la temperatura de reacción (V. Berbenni, A. Marini, Mater. Res Bull 2002; 37: 221-234; K.S. Ang, J. Wang, D. Wan, J. Xue, J. Am. Ceram. Soc. 2000; 83: 1575-1583) o bien (b) induciendo reacciones químicas durante la molienda proporcionando así una ruta de síntesis directa, de baja temperatura y libre de solventes para ungran número de compuestos cerámicos (Q. Zhang, J. Lu, F. Saito, Powder Technology. 2002; 122: 145-155;T. Tsuzuki, P. McCormick, Scripta Mater. 2001; 44: 1731-1737; A. Dodd, P. McCormick, Scripta Mater. 2001; 44: 1725-173). También se ha comprobado que mediante la molienda mecánica se pueden inducir transformaciones polimórficas (S. Begin-Colin, G. LeCaër, A. Mocellin, M. Zandona, Phil. Mag. Lett.1994; 69: 11-16). El producto obtenido en todos los casos es por naturaleza nanométrico, con tamaño de partícula generalmente entre 5 y 30 nm y consecuentemente presenta propiedades diferentes de las de su similar obtenido por métodos convencionales de síntesis y con tamaño de partícula mayor, es por ello que esta ruta de síntesis resulta considerablemente atractiva para un gran número deaplicaciones.
El proceso de molienda mecánica inicia con la mezcla de reactivos de partida en la proporción correcta y la introducción de la misma en el molino junto con el medio de molienda (generalmente bolas). La mezcla es molida por el tiempo necesario para alcanzar un estado en donde la composición de cada partícula de polvo es igual a la de la mezcla inicial de polvo. Una vez obtenido el polvo,éste puede ser tratado térmicamente para obtener la microestructura y las propiedades deseadas. Los componentes importantes del proceso de molienda mecánica son las materias primas, el molino y las variables del proceso.
2.1.1 Materias primas
Estas suelen ser polvos puros disponibles comercialmente, con un tamaño de partícula en un rango de 1-200 µm. Sin embargo el tamaño inicial de partícula noes un factor importante ya que disminuye exponencialmente con el tiempo de molienda y es suficiente con que sea inferior al diámetro de las bolas de molienda. Normalmente el proceso de molienda se realiza en seco, aunque se ha reportado que en algunos procesos en húmedo se presenta mayor eficiencia que en seco para la obtención de productos finos, evitando la aparición de aglomerados ya que lasmoléculas de los solventes se absorben en las superficies de las nuevas partículas formadas, disminuyendo su energía superficial. Sin embargo, una desventaja de la molienda en húmedo es que se incrementa la posibilidad de contaminación del polvo al introducir el solvente y es por ello que la mayor parte de las operaciones de molienda mecánica son llevadas a cabo en seco.
2.1.2 Tipo de...
La molienda mecánica es un método de procesamiento que permite la obtención de materiales homogéneos a partir de mezclas elementales de polvos. El principio básico de esta técnica consiste en llevar al material que se trabaja a un estado metaestable mediante la aplicación de fuerzas dinámicas externas para, a partir de ahí, obtener la composición química y/o microestructuradeseada a través de tratamientos térmicos posteriores (V. Berbenni, A. Marini, Mater. Res Bull 2002; 37: 221-234.)
Este método ha alcanzado gran popularidad dado que es un método simple, que puede ser aplicado a cualquier tipo de material y el costo del equipo en el que se lleva a cabo es relativamente bajo. Pertenece a un grupo de métodos de gran importancia en la ciencia de estado sólido y quetienen en común la particularidad de procesar los materiales en condiciones alejadas del equilibrio. Esta técnica en particular permite obtener materiales homogéneos a partir de mezcla de polvos y ha sido usada para obtener todo tipo de materiales, desde metálicos a iónicos, ha sido usada además para activar mecánicamente mezclas de polvos y modificar así las condiciones en las que una determinadareacción química sucede, ya sea (a) aumentando la velocidad y disminuyendo la temperatura de reacción (V. Berbenni, A. Marini, Mater. Res Bull 2002; 37: 221-234; K.S. Ang, J. Wang, D. Wan, J. Xue, J. Am. Ceram. Soc. 2000; 83: 1575-1583) o bien (b) induciendo reacciones químicas durante la molienda proporcionando así una ruta de síntesis directa, de baja temperatura y libre de solventes para ungran número de compuestos cerámicos (Q. Zhang, J. Lu, F. Saito, Powder Technology. 2002; 122: 145-155;T. Tsuzuki, P. McCormick, Scripta Mater. 2001; 44: 1731-1737; A. Dodd, P. McCormick, Scripta Mater. 2001; 44: 1725-173). También se ha comprobado que mediante la molienda mecánica se pueden inducir transformaciones polimórficas (S. Begin-Colin, G. LeCaër, A. Mocellin, M. Zandona, Phil. Mag. Lett.1994; 69: 11-16). El producto obtenido en todos los casos es por naturaleza nanométrico, con tamaño de partícula generalmente entre 5 y 30 nm y consecuentemente presenta propiedades diferentes de las de su similar obtenido por métodos convencionales de síntesis y con tamaño de partícula mayor, es por ello que esta ruta de síntesis resulta considerablemente atractiva para un gran número deaplicaciones.
El proceso de molienda mecánica inicia con la mezcla de reactivos de partida en la proporción correcta y la introducción de la misma en el molino junto con el medio de molienda (generalmente bolas). La mezcla es molida por el tiempo necesario para alcanzar un estado en donde la composición de cada partícula de polvo es igual a la de la mezcla inicial de polvo. Una vez obtenido el polvo,éste puede ser tratado térmicamente para obtener la microestructura y las propiedades deseadas. Los componentes importantes del proceso de molienda mecánica son las materias primas, el molino y las variables del proceso.
2.1.1 Materias primas
Estas suelen ser polvos puros disponibles comercialmente, con un tamaño de partícula en un rango de 1-200 µm. Sin embargo el tamaño inicial de partícula noes un factor importante ya que disminuye exponencialmente con el tiempo de molienda y es suficiente con que sea inferior al diámetro de las bolas de molienda. Normalmente el proceso de molienda se realiza en seco, aunque se ha reportado que en algunos procesos en húmedo se presenta mayor eficiencia que en seco para la obtención de productos finos, evitando la aparición de aglomerados ya que lasmoléculas de los solventes se absorben en las superficies de las nuevas partículas formadas, disminuyendo su energía superficial. Sin embargo, una desventaja de la molienda en húmedo es que se incrementa la posibilidad de contaminación del polvo al introducir el solvente y es por ello que la mayor parte de las operaciones de molienda mecánica son llevadas a cabo en seco.
2.1.2 Tipo de...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.