El temple por salpicadura es una técnica metalúrgica de transformación de metales que se utiliza para formar metales con una estructura cristalina particular mediante un temple o enfriamiento extremadamente rápido.
Una técnica típica para el temple por salpicadura consiste en colar el metal fundido vertiéndolo entre dos rodillos de cobre enormes y enfriados que se enfrían constantemente mediante la circulación de agua. Estos proporcionan un temple casi instantáneo debido a la gran área de superficie en estrecho contacto con la masa fundida. La lámina delgada formada tiene una baja relación de volumen en relación con el área utilizada para enfriar.
Los productos que se forman mediante este proceso tienen una estructura cristalina casi amorfa o no cristalina. Se utilizan comúnmente por sus valiosas propiedades magnéticas, en particular por su alta permeabilidad magnética . Esto los hace útiles para el blindaje magnético y para los núcleos de transformadores de baja pérdida en las redes eléctricas .
El proceso de temple por salpicadura implica el enfriamiento rápido del metal fundido. Un procedimiento típico para el temple por salpicadura implica verter el metal fundido entre dos rodillos de cobre enfriados por los que circula agua para transferir el calor lejos del metal, lo que hace que se solidifique casi instantáneamente. [1]
Una técnica de extinción por salpicadura más eficiente es la técnica de pistola de Duwez y Willen. Su técnica produce mayores tasas de enfriamiento de la gota de metal porque la muestra se propulsa a altas velocidades y golpea una placa de extinción, lo que hace que su área de superficie aumente, lo que solidifica inmediatamente el metal. Esto permite que se pueda enfriar una gama más amplia de metales y darles características amorfas en lugar de la aleación de hierro general. [2]
Otra técnica consiste en rociar consecutivamente el metal fundido sobre una superficie de deposición química de vapor . Sin embargo, las capas no se fusionan como se desea y esto hace que los óxidos queden contenidos en la estructura y se formen poros alrededor de ella. Las empresas de fabricación se interesan por los productos resultantes debido a sus capacidades de modelado casi neto. [3]
Algunos factores que varían en el enfriamiento por salpicadura son el tamaño de la gota y la velocidad del metal para garantizar la solidificación completa del metal. En los casos en que el volumen de la gota es demasiado grande o la velocidad es demasiado lenta, el metal no se solidificará más allá del equilibrio, lo que provocará que se vuelva a fundir. [4] Por lo tanto, se llevan a cabo experimentos para determinar el volumen y la velocidad precisos de la gota que garantizarán la solidificación completa de un determinado metal. [5] Se analizaron y clasificaron los factores intrínsecos y extrínsecos que influyen en la capacidad de formación de vidrio de las aleaciones metálicas. [6]
El enfriamiento casi instantáneo del metal hace que éste tenga una estructura cristalina casi amorfa , algo muy poco característico de un cristal típico. Esta estructura es muy similar a la de los líquidos, y la única diferencia entre líquidos y sólidos amorfos es la alta viscosidad del sólido. Los sólidos en general tienen una estructura cristalina en lugar de una estructura amorfa porque la estructura cristalina tiene una energía de enlace más fuerte. La forma en que un sólido puede tener el espaciado irregular entre sus átomos es cuando un líquido se enfría por debajo de su temperatura de fusión. La razón de esto es que las moléculas no tienen tiempo suficiente para reorganizarse en una estructura cristalina y, por lo tanto, permanecen en la estructura similar a la del líquido. [7]
Los sólidos amorfos en general tienen una propiedad magnética única debido a su desorden atómico, como se explicó anteriormente. Son metales bastante blandos y cada uno tiene su propia propiedad magnética específica según el medio de producción. En el proceso de temple por salpicadura, los metales son muy blandos y tienen propiedades superparamagnéticas o un comportamiento de polaridad cambiante causado por la transferencia de calor rápida e intensa. [8]