Fabricación in-situ de espumas metálicas mediante sobre-tratamientos térmicos

Abstract

The study of properties and manufacturing processes of metal foams are increasingly important issues, not only for the advantages of these materials derivative from their applications, but also for the variability shown by their mechanical properties. It is well known that porous structures are useful for applications such as insulation, packing or filtration. A new in-situ process introduced in previous works has allowed the formation of micro porosity that also increases total porosity in foams with bigger pores thanks to a dual or fractal porous system. This work includes the study of certain metallic alloys, which fulfill the requirements for pores generation by this method due to eutectic or peritectic reactions. An exhaustive analysis of phase diagrams and applications made us select Cu alloys for these purposes, such as Cu-Sn systems. The effect of in-situ over-solution heat treatment is studied, contributing the fusion of different second phases to the creation of micro-porosity with different percentages and morphologies.

El estudio de las propiedades y los procesos de fabricación de las espumas metálicas son cuestiones cada vez más importantes, no solo por las ventajas de estos materiales derivadas de sus aplicaciones, sino también por la variabilidad que muestran sus propiedades mecánicas. Es bien sabido que las estructuras porosas son útiles para aplicaciones tales como aislamiento, empaque o filtración. Un nuevo proceso in situ introducido en trabajos anteriores ha permitido la formación de microporosidad que también aumenta la porosidad total en espumas con poros más grandes gracias a un sistema poroso dual o fractal. Este trabajo incluye el estudio de determinadas aleaciones metálicas, que cumplen los requisitos de generación de poros por este método debido a reacciones eutécticas o peritécticas. Un análisis exhaustivo de diagramas de fase y aplicaciones nos llevó a seleccionar aleaciones de Cu para estos fines, como los sistemas Cu-Sn. Se estudia el efecto del tratamiento térmico de sobre-solución in-situ, contribuyendo la fusión de diferentes segundas fases a la creación de microporosidad con diferentes porcentajes y morfologías.