Última modificación: 25-06-2016
Resumen
Las esponjas metálicas ofrecen características únicas combinando morfología y prestaciones[1]. 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. Además la porosidad abierta hace que sean permeables, siendo buenos candidatos para aplicaciones en flujo y de intercambio superficial.
Uno de los métodos más usados para preparar esponjas metálicas por pulvimetalurgia emplea formadores de poros[2,3]. Se eligen partículas de algún material y se mezclan con el metal en polvo. Luego se compacta por prensado y se sinteriza bajo la atmósfera adecuada para consolidar la esponja. Las partículas formadoras de poros son eliminadas por disolución o tratamiento térmico, antes o después del sinterizado, dejando un espacio vacío en su lugar que forma una celda. La selección de partículas depende del metal del que se quiera fabricar la esponja y del método que se desee emplear para su remoción.
Presentamos un método de fabricación de esponjas de cobre por pulvimetalurgia empleando perlas de urea que son removidas por disolución en agua. El uso de este método permite un control preciso de las características de las celdas (tamaño, forma y distribución) pero el empleo de metales en polvo lleva a tener una porosidad asociada a las paredes de las mismas que afecta a las propiedades mecánicas. Para optimizarlas hay que seleccionar los parámetros de sinterizado (presión, temperatura, atmósfera y tiempo).
Para caracterizar la meso y microestructura de las muestras se emplearon técnicas de microscopía tradicionales (microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido SEM) y tomografía de rayos x. Esta última técnica permite visualizar en 3D la distribución de las celdas, evaluar la porosidad de las muestras y seguir la evolución de grietas durante los ensayos de compresión y flexión de 4 puntos.