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TEMA 2. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL EN POLVO
ESQUEMA:
- Conceptos
- Muestreo y dispersión
- Tamaño de partícula
- Técnicas de medida
- Datos sobre tamaños de partícula
- Problemas del análisis de tamaños
- Forma de las partículas
- Analisis del area superficial
- Fricción entre partículas
- Compresibilidad
- Estructura del polvo
- Ánálisis químico
- Procedimiento de caracterización estándar
-Cuestiones
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Conceptos
Ø Se define partícula como la mínima porción de polvo que no puede ser
subdividida. Mayores que el humo (0.01- 1 µm) menores que la arena (0.1-3 mm)
Ø Muchos polvos metálicos tienen un tamaño cabello humano (~25-200 µm)
Ø SEM es la mejor herramienta para observar dichas partículas. Como se verá en
las imágenes, los tamaños y formas son muy diferentes.
Ø La informacióncuantitativa necesaria para la utilización de un material en
polvo podría resumirse en los siguientes puntos:
- Distribución de tamaños de partícula
- Forma y su variación con el tamaño
- Area superficial
- Fricción entre particulas
- Fluidez y densidad de llenado
- Estructura interna de la particula
- Composición, homogeneidad y contaminación
Además hay que describir como fue fabricado.

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1Conceptos

Telurio, molido, acicular

Aleacion Fe, atomizada en Ar,
Esferico con finos aglomerados

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Conceptos

W, reducido con CO-CO2,
Agregado poligonal, facetado

Estaño, atomizado en aire,
Redondeado con ligamentos

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Conceptos

Aleación de Fe, atomizado
centrífugo, esférico, grueso

Estaño, templado sobre agua,
escamas

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Conceptos

Acero Inox. Atomizado en
agua. Redondeado irregularPaladio, electrolítico, esponja

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3

Conceptos

Ni, Descomposición Carbonyl, poroso
cúbico

Vidrio metálico base Fe, cinta molida,
Placas angulares

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Conceptos

Ti, reducido con Na, molido, irregular

Hidruro de Niobio, molido irregular.

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4

Conceptos
Ø Además de las propiedades de las partículas individuales, se necesita conocer
las propiedades del conjunto. Por lo tanto, aparte de:
-tamaño,forma, composición, microestructura, densidad y dureza
-Se debe conocer: la fluidez, densidad de llenado y caracteristicas
superficiales

Ø La partícula de la figura se podría describir como irregular y redondeada, pero
esta información no es muy útil. Por otro lado el dimensionado es dificil. En la
figura se muestran algunas de las medidas de tamaño posibles. En el caso de
hablar de forma ladificultad es aún mayor. Normamente, en la práctica, se
simplifica reduciendo la información de tamaño y forma en un único parámetro.
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Muestreo y dispersion
Ø Recoger una muestra de polvo representativa de un lote puede ser dificil.
(Típicamente son varias toneladas de polvo y las muestras para análisis < 1 kg)
ØSi se asume la forma esférica, la cantidad de partículas en un gramo depende de
su tamañoy de la densidad:
Diametro (µm)

Al(2.7 g/cc)

Fe(7.86 g/cc)

W(19.3)

0.01

7.0.1017

2.4.1017

9.9.1016

1.0

7.0.1011

2.4.1011

9.9.1010

1000

7.0.102

2.4.102

9.9.101

Ø La cantidad de partícula es suficiente para estudio estadístico, la dificultad
estriba en si la muestra representa las propiedades del lote en su conjunto
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Muestreo y dispersion
Ø Para evitar los errores de muestreohay que tomar las siguientes
precauciones:
- Toma de muestras de zonas donde el material esté en movimiento (cinta
transportadora)
- Evitar silos y zonas donde se someta a vibraciones (en este cas o se sugiere
volver a mezclar la muestra para evitar la segregación por tamaño)
- Tomar la muestra en muchos puntos del lote (equipos rotativos)
Ø Las particulas tienden a adherirse a causa de su tamaño(No Van der Walls )
Aglomeración debida a la adsorción de humedad. Distinción entre adsorción y
absorción (la humedad está adsorbida en la superficie y el Cr2O3 esta absorbido
fuertemente adherido a la superficie de las particulas ).
Ø Los aglomerados normalmente se destruyen con tensiones muy inferiores a las
intrinsecas del material que los forma (p.e. barro seco). En contraste, los
agregados...