Aceros de Tungsteno de Alta Densidad para Blindaje Efectivo de Rayos Gamma

Aceros de Tungsteno de Alta Densidad para Blindaje Efectivo de Rayos Gamma

Más allá de la conocida composición tungsteno-níquel-hierro (W-Ni-Fe), las soluciones de blindaje contra rayos gamma también emplean aleaciones de tungsteno-cobre (W-Cu). Ambos sistemas tienen al tungsteno como fase dura principal, pero sus metales de enlace, pasos de fabricación y propiedades resultantes difieren notablemente.

Aleaciones de tungsteno de alta densidad diseñadas para blindaje de rayos gamma.

1. Producción de Aleación W-Ni-Fe

Los polvos de tungsteno, níquel y hierro se muelen juntos en molino de bolas húmedo y luego se secan para formar una mezcla homogénea. El polivinilpirrolidona se disuelve en etanol anhidro y se añade a la mezcla de polvos, asegurando un recubrimiento uniforme. La mezcla se moldea y prensada en frío en una placa verde a temperatura controlada.

La placa verde se somete a un tratamiento de microondas de 2–5 horas en etanol anhidro, seguido de enjuague y secado para producir una losa porosa. Múltiples placas porosas se consolidan bajo presión hidráulica para crear un cuerpo verde, que posteriormente se sinteriza mediante sinterización de fase líquida para obtener una placa de aleación preformada.

Un tratamiento superficial final —pulverizando la placa preformada con polvo mixto adicional, laminando y puliendo— produce una aleación de tungsteno-níquel-hierro lisa y de alta densidad. Este método aborda los bajos rendimientos de procesamiento de enfoques anteriores al aprovechar el llenado escalonado de capas y una estrategia de prensado con placa perforada, eliminando la necesidad de un agente de conformado separado.

2. Producción de Aleación W-Cu

Las aleaciones de alta densidad de tungsteno-cobre se fabrican por moldeo por inyección. Polvos de níquel, cobre o hierro (tamaño de partícula 1–5 µm) se mezclan con polvos de tungsteno de 0.5–2 µm y 5–15 µm. La mezcla se combina con un 25–30 % de aglutinante orgánico —como parafina o polimetacrilato— antes de la inyección. La eliminación del aglutinante se logra mediante limpieza con vapor e irradiación, y la pieza verde se sinteriza en atmósfera de hidrógeno para alcanzar la densidad final.

Tanto las aleaciones W-Ni-Fe como W-Cu ofrecen alta densidad, dureza, resistencia al desgaste y protección contra la corrosión. La aleación W-Ni-Fe suele exhibir una tenacidad y resistencia ligeramente superiores, mientras que la variante W-Cu sigue siendo una opción viable para aplicaciones de blindaje contra rayos gamma.

Conclusión

Esperamos que esta descripción general aclare las vías de fabricación y los rasgos de rendimiento de las aleaciones de tungsteno utilizadas en el blindaje contra rayos gamma. Para obtener información más profunda sobre tungsteno, molibdeno, tantalio, renio, titanio o circonio, visite Advanced Refractory Metals (ARM).

Con sede en Lake Forest, California, EE. UU., Advanced Refractory Metals (ARM) es un proveedor global líder de metales refractarios y aleaciones de alta calidad, ofreciendo precios competitivos en tungsteno, molibdeno, tantalio, renio, titanio y circonio.