Resumen de Desarrollo y caracterización del proceso de fabricación de espumas de aluminio partiendo del estado líquido con espumante caco3
Josefa Aurora Gutierrez Vazquez
En esta tesis se ha estudiado la obtención de espumas de aluminio mediante una ruta de fabricación desde el estado fundido en un solo paso, lo que ha permitido obtener sólidos celulares con porosidad cerrada a un bajo costo. La aleación de aluminio fundido fue mezclada con partículas estabilizadoras de AI2O3, con tamaño de partícula de 0,01 ?m y CaCO3 como agente espumante en forma de polvo al 98% de pureza (sintetizado por precipitación y con un diámetro de partícula media de 1,5 ?m). La espuma de aluminio obtenida tiene una composición: AISi - 3% AI2O3 - 5 al 10% CaCO3, donde la variación en el porcentaje de espumante permite obtener espumas con diferentes densidades. Para preparar la espuma líquida, se efectuaron tratamientos térmicos en un rango de 700 a 750 °C, mezclando las partículas con diferentes diseños de agitadores, variando tanto el tiempo como la velocidad. El tiempo de mezcla fue entre 120 y 360 segundos a 600 rpm para las partículas estabilizadoras, y de 60 a 120 segundos a 1200 rpm para el agente espumante. De esta forma se consiguió un proceso óptimo de espumación y obtener una espuma de aluminio homogénea. Se ha logrando la fusión de la aleación de aluminio y la descomposición del CaCO3 en CO2 y CO como gases reactivos y CaO, AI2O3 y óxidos complejos (AlCaOx) como sólidos de aleación produciéndose el espumado del metal en fase líquida. La solidificación de las espumas se realizó por enfriamiento en aire obteniendo poros más pequeños que los producidos por otros agentes espumantes comunes (como el TiH2). Una vez mecanizadas las muestras se determinaron las propiedades físicas y mecánicas de las espumas mediante ensayos a compresión, tracción e impacto, además de analizar la relación de la distribución de la porosidad, homogeneidad, grosor de pared y tamaño de poro derivada del tipo de agitador utilizado. El óptimo espumado de aluminio con burbujas de <1 mm de diámetro y distribución uniforme con 82% de porosidad fue obtenida por la adición del 5% de carbonato de calcio a 700 °C mezclado con un agitador diseñado específicamente para este trabajo.
