Polvo esférico de circonia estabilizada con itria (YSZ) de SUOYI para proyección térmica

Polvo esférico de circonia estabilizada con itria (YSZ) de SUOYI para proyección térmica
Polvo esférico de YSZ
Alta esfericidad: Las partículas son esferas perfectamente sólidas con una excelente fluidez, lo que garantiza una alimentación de polvo uniforme y continua, sin obstrucciones en la boquilla ni formación de puentes.
Alta eficiencia de depósito: La elevada densidad aparente y la velocidad estable durante el vuelo de estas partículas esféricas permiten una eficiencia de depósito significativamente mayor en comparación con los polvos triturados (angulares).
Recubrimientos densos y uniformes: El polvo se funde y se extiende de manera óptima, generando recubrimientos con baja porosidad, un acabado superficial liso y una microestructura consistente.
Endurecimiento por transformación de fase: Gracias al uso de sistemas estabilizados con itria (por ejemplo, 3Y, 5Y u 8Y), el material mantiene una fase tetragonal o cúbica estable, lo que inhibe la aparición de grietas derivadas de la transformación de fase y proporciona una tenacidad y resistencia al choque térmico excepcionales.
Propiedades superiores de barrera térmica: Caracterizado por su baja conductividad térmica y su resistencia a la corrosión a altas temperaturas, es un material clásico para recubrimientos de barrera térmica (TBC, por sus siglas en inglés) en turbinas de gas y motores aeronáuticos.
Composición controlada de alta pureza: Los componentes principales (Y₂O₃ y ZrO₂) y los niveles de impurezas (como SiO₂, Fe₂O₃ y Na₂O) se controlan rigurosamente para garantizar la consistencia entre diferentes lotes.
Tamaño de partícula personalizable: Los valores D50 y las distribuciones de tamaño de partícula pueden ajustarse a procesos específicos de proyección térmica, incluyendo la proyección por plasma atmosférico (APS), la proyección por combustión a alta velocidad (HVOF) y la proyección por plasma al vacío (VPS).
1. El polvo esférico de circonia estabilizada con itria (YSZ) para proyección térmica es un material cerámico de alto rendimiento, obtenido mediante la combinación de circonia ultrafina de alta pureza con un estabilizador de itria, seguido de un proceso de fusión y esferoidización a alta temperatura. Este producto conserva las ventajas intrínsecas de la circonia: alto punto de fusión, gran dureza, baja conductividad térmica y una elevada inercia química. Mediante la estabilización con itria, la estructura cristalina se fija en la fase tetragonal (t-ZrO₂) o cúbica (c-ZrO₂). Esto resuelve fundamentalmente los problemas de expansión volumétrica y agrietamiento del recubrimiento que, de otro modo, ocurrirían durante el enfriamiento de la circonia pura debido a la transformación de fase de monoclínica a tetragonal. Además, la morfología casi esférica del polvo garantiza un calentamiento más uniforme y una fusión completa dentro de un chorro de plasma, lo que da lugar a recubrimientos con una elevada fuerza de adherencia y una mayor vida útil ante ciclos térmicos.

2. Áreas de aplicación clave:
Recubrimientos de barrera térmica (TBC, por sus siglas en inglés) para componentes de motores aeroespaciales (como álabes de turbina y escudos térmicos en cámaras de combustión) y álabes de turbinas de gas; recubrimientos de aislamiento térmico para altas temperaturas en equipos de generación de energía (álabes de turbinas de gas y de vapor); componentes para rodillos de hornos industriales e incineradores; piezas automotrices (componentes del sistema de escape, bujías); equipos petroquímicos (válvulas y carcasas de bombas resistentes a la corrosión y al desgaste); componentes metalúrgicos (cilindros de laminación, rodillos de hornos); recubrimientos estructurales resistentes al desgaste y a la corrosión; y componentes biomédicos (como recubrimientos para articulaciones artificiales).

3. Proceso de fabricación
Flujo de trabajo principal: Coprecipitación química/dopaje → Calcinación y síntesis → Trituración y granulación → Esferoidización por plasma (o llama) → Clasificación de precisión → Inspección y envasado.
Dopaje y mezcla: Se dosifican con precisión ZrO₂ e Y₂O₃ de alta pureza y se mezclan por vía húmeda para asegurar una distribución uniforme del itrio.
Calcinación y síntesis: Se emplea una calcinación a alta temperatura para formar un precursor de fase tetragonal o cúbica estable, eliminando al mismo tiempo los componentes volátiles y los residuos de carbono.
Trituración y granulación: El material se somete a molienda por chorro hasta alcanzar el tamaño de partícula deseado y se procesa en gránulos adecuados como materia prima para la etapa de esferoidización. Esferoidización por plasma (proceso crítico): El polvo se introduce en un chorro de plasma a alta temperatura (aprox. 6.000–10.000 °C). Las superficies de las partículas se funden instantáneamente y, bajo la influencia de la tensión superficial, se contraen formando esferas. Un enfriamiento rápido las solidifica, dando lugar a partículas esféricas prácticamente macizas. Esta etapa determina características clave como la esfericidad, la proporción de partículas huecas y la densidad.
Clasificación y tamizado: Mediante una combinación de clasificación por aire y tamizado mecánico, se ajusta la distribución del tamaño de partícula para cumplir con requisitos específicos del proceso (por ejemplo, 15–45 μm o –45+15 μm) para aplicaciones como APS (proyección por plasma atmosférico) o HVOF (proyección térmica por oxicombustible a alta velocidad).
Inspección y envasado: Se analizan muestras para determinar la distribución del tamaño de partícula (mediante un analizador por difracción láser), la esfericidad (mediante microscopía electrónica de barrido, SEM), la densidad aparente, la fluidez, la composición química y la fase cristalina (mediante difracción de rayos X, XRD). Una vez verificado el cumplimiento de las especificaciones, el producto se sella y se envasa.
Ventajas del proceso: En comparación con los polvos obtenidos mediante métodos tradicionales de trituración y granulación, los polvos esferoidizados por plasma presentan una mayor esfericidad, una menor cantidad de partículas huecas y ausencia de aglomeración, lo que se traduce en una fluidez y una eficiencia de depósito significativamente superiores.

4. Sistema de envasado
Envasado interior: Bolsas de polietileno (PE) de grado alimentario, termoselladas para proteger el producto de la humedad; en caso necesario, se envasan al vacío o bajo una atmósfera de nitrógeno.
Envasado exterior: Envases de 25 kg, utilizando bidones cuadrados de PVC o bidones de fibra. El exterior incluye la marca, el grado del producto, el número de lote, el peso neto, la fecha de producción y etiquetas de protección contra la humedad.
Paletización y envío: Los productos se paletizan utilizando palés de madera estándar o fumigados (conforme a la norma ISPM-15 para exportación). El palé completo se envuelve en film estirable y se refuerza con cantoneras; si es necesario, se añaden flejes.
Documentación y etiquetado: Cada bidón está etiquetado y va acompañado de un Certificado de Análisis (COA). Las marcas de expedición en el embalaje exterior pueden personalizarse según los requisitos del cliente.
Requisitos de almacenamiento: Almacenar en un entorno seco, bien ventilado y fresco. Mantener los envases herméticamente cerrados para evitar la absorción de humedad y la formación de aglomerados. La vida útil típica es de 12 meses (sin abrir).