MX2007013600A

MX2007013600A - Metodo para revestir una superficie de bustrato y producto revestido.

Info

Publication number: MX2007013600A
Application number: MX2007013600A
Authority: MX
Inventors: Stefan Zimmermann; Uwe Papp; Heinrich Kreye; Tobias Schmidt
Original assignee: Starck H C Gmbh
Priority date: 2005-05-05
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2008-01-24
Also published as: RU2007144638A; US20150004337A1; ZA200709469B; IL187110A; TWI392768B; KR101342314B1; RU2434073C9; EP1880035A1; WO2006117144A1; TW200706696A; JP2008540822A; KR20080005562A; IL187110A0; AU2006243447A1; NO20076124L; CA2606478A1; AU2006243447B2; EP1880035B1; BRPI0611539B1; JP5065248B2

Abstract

Se describe un metodo para aplicar revestimientos a superficies, en donde un flujo de gas forma una mezcla de polvo-gas con un polvo de un material seleccionado del grupo que consiste de niobio, tantalo, molibdeno, titanio, zirconio o mezclas de por lo menos dos de los mismos o sus aleaciones con por lo menos dos de los mismos o con otros metales, el polvo tiene un tamano de particula de desde 0.5 hasta 150 (m, en donde una velocidad supersonica es impartida al flujo de gas y el chorro de velocidad supersonica es dirigido sobre la superficie de un objeto. Los revestimientos preparados son utilizados, por ejemplo, como revestimientos de proteccion de corrosion.

Description

MÉTODO PARA REVESTIR UNA SUPERFICIE DE SUBSTRATO Y PRODUCTO REVESTIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN Lá presente invención se relaciona con un método para aplicar revestimientos el cual contiene solamente pequeñas cantidades de impurezas gaseosas, en particular oxígeno. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La aplicación de revestimientos de metal refractario a superficies exhibe numerosos problemas . En los procesos convencionales, el metal es completamente o parcialmente fundido en la mayoría de los casos , como resultado de lo cual los metales se oxidan rápidamente o absorbían otras impurezas gaseosas. Por esta razón, los procesos convencionales tal como soldadura por deposición y rociado de plasma se deben llevar a cabo bajo un gas protector o en vacío. En tales casos, la inversión inicial en términos de aparatos es alta, el tamaño de los componentes estructurales está 1imitado, y el contenido de las impurezas gaseosas aquí aún es insatisfactorio . La introducción pronunciada de calor transmitido dentro del objeto a ser revestido conduce a un potencial bastante alto para la distorsión, y significa que estos procesos no pueden ser empleados en el caso de componentes complejos, los cuales frecuentemente contienen componentes que se funden a No. Ref. : 187144 temperaturas bajas. Los componentes complejos por lo tanto deben ser separados antes de que sean reprocesados, con el resultado, en general, de que el reprocesamiento es poco económico y solamente se lleva a cabo el reciclado del materie.l de los componentes (desechados) . Más aun, en el caso de rociado de plasma en vacío, las impure?:as de tungsteno y cobre, las cuales se originan de los electrodos utilizados, son introducidas en el revestimiento, lo cual generalmente es indeseable. En el caso de, por ejemplo, el uso de revestimientos de tántalo o niobio para protección de corrosión, tales impurezas reducen el efecto protector del revestimiento por la formación de celdas llamadas microgalvánicas . Más aun, tales procesos son procesos de fundición de metalurgia, los cuales siempre involucran las desventajas inherentes de los mismos, tal como, por ejemplo, crecimiento de grano unidireccional . Esto ocurre en particular en procesos láser, en donde un polvo apropiado es aplicado a la superficie y fundido por medio de láser. Un problema adicional es la porosidad, la cual puede ser observada en particular cuando un polvo de metal es aplicado primero y es fundido subsecuentemente por medio de una fuente de calor. Se han realizado intentos en la Patente WO 02/064287 por resolver estos problemas al fundir simplemente las partículas de polvo por medio de un haz de energía, tal como, por ejemplo, haces de láser, y sinterizarlos. Sin embargo, los resultados no son siempre satisfactorios y se requiere una alta inversión inicial en términos de aparatos, y los problemas asociados con la introducción de no obstante alta cantidad de energía en un componente complejo permariecen . EIÍL la Patente WO-A-03-106, 051 se describe un método y un aparato para rociado en frío de baja presión. En este proceso un revestimiento de partículas de polvo es rociado en un gas sustancialmente a temperaturas ambiente sobre una pieza de trabajo. El proceso es conducido en un ambiente de un medio de baja presión el cual es menor que la presión atmosférica para acelerer las partículas de polvo rociadas. Con este proceso se forma ún revestimiento de un polvo sobre una pieza de trabajo. Er. la Patente EP-A-1, 382, 720 se describe otro método y aparato1 para un rociado frío de baja presión. En este proceso el objotivo a ser revestido y una pistola de rocío frío son ubicados dentro de una cámara de vacío a presiones por debajo de 80 kPa. Con este proceso una pieza de trabajo es revestida con un polvo . ' SUMARIO DE LA INVENCIÓN En vista de este arte previo el objeto fue por lo tanto, proporcionar un proceso nuevo para revestir substratos el cual se dispingue por la introducción de una pequeña cantidad de energía, una baja inversión inicial en términos de aparatos y una amplia aplicabilidad para diferentes materiales portadores y materiales de revestimiento, y en donde el metal a ser aplicado no es fundido durante el procesamiento. Otro objeto de esta invención fue el suministro de un proceso nuevo para preparar revestimientos resistentes a la corrosión y densos, especialmente revestimientos de tántalo, los cuales poseen un bajo contenido de impurezas, i preferiblemente un bajo contenido de impurezas de oxígeno y nitrógfno, tales revestimientos son altamente calificados para usarse como capas protectoras contra corrosión especialmente en equipos de plantas químicas . El objeto de la presente invención se logra al aplicar un metal refractario deseado a la superficie deseada mediante un método de conformidad con la reivindicación 1. BREVE DESCRIPCIÓN D? LAS FIGURAS Lá Figura 1 : es una imagen de microscopio de luz de una sección transversal no atacada superficialmente de un revestimiento de tántalo, proceso de gas de helio. La Figura 2 : es una imagen de microcopio de luz de una sección transversal no atacada superficialmente de un revestimiento de tántalo, proceso de gas de helio, imagen observada con una baja magnificación. La Figura 3 : es una imagen de microscopio de luz de seccióA transversal de un revestimiento de tántalo, atacado superficialmente con ácido hidrofluórico, proceso de gas de helio, imagen observada con una baja magnificación. La Figura 4: es una imagen de microscopio de luz de sección transversal de un revestimiento de tántalo, atacado superficialmente con ácido hidrofluórico, proceso de gas de helio. LCL Figura 5 : es una imagen de microscopio de luz de una sección utilizada para la determinación de porosidad, de una sección transversal de un revestimiento de tántalo, proceso de gas de helio. Le. Figura 6 : es una imagen de microscopio de luz de una secciór. transversal de un revestimiento de tántalo, atacado superficialmente con ácido hidrofluórico, interfase con el sustrato, proceso de gas de helio. i Lá Figura 7: es una sección transversal sin ataque revestimiento de tántalo, proceso de gas nitrógeno, de alta magnificaeión. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Existen en general procesos apropiados para este propósito en los cuales, en contraste con los procesos convencionales de rociado térmico (flama, plasma, flama de alta velocidad, arco, plasma en vacío, rociado de plasma a baja presión) y soldadura por deposición, no existe una fundición del material de revestimiento, provocado por la energía térmica producida en el aparato de revestimiento. El contacto con una flama o gases de combustión calientes es evitado, porque estos pueden provocar la oxidación de las partículas de polvo y con ello se incrementa el contenido de oxigene en los revestimientos resultantes. Eetos procesos son conocidos por las personas experimentadas en la técnica, por ejemplo, los procesos de rociado de gas frío, proceso de rocío frío, rocío dinámico de gas frío, rociado cinético y son descritos, por ejemplo, en la patente EP-A-484533. También apropiado de conformidad con la invención es el proceso descrito en la pate En: te DE-A-10253794. El llamado proceso de rocío frío o el proceso rocío cinético son particularmente apropiados para el método de conformidad con la invención el proceso de rocío frío el cual es descrito en la patente EP-A-484533, es especialmente apropiado, y esta especificación se incorpora aquí como referencia. Por consiguiente, se emplea convenientemente un método para aplicar revestimientos a superficies, en donde un flujo de gais forma una mezcla de gas-polvo con un polvo de un material seleccionado del grupo que consiste de niobio, tántalo, tungsteno, molibdeno, titanio, zircopio, mezclas de por lo menos dos de los mismos o sus aleaciones de uno con otro o con otros metales, el polvo tiene un tamaño de partícula de desde 0.5 hasta 150 , en donde una velocidad supersónica es impartida al flujo de gas y se forma un chorro de velocidad supersónica, lo cual asegura una velocidad del polvo en la mezcla de gas-polvo de desde 300 hasta 2000 m/s, preferiblemente desde 300 hasta 1200 m/s, y el chorro es dirigido sobre la superficie de un objeto. Las partículas de polvo de metal que impactan la euperficie del objeto forman un revestimiento, las partículas son deformadas muy considerablemente. Las partículas de polvo se encuentran presentes convenientemente en el chorro en una cantidad que asegura una densidad de rapidez de flujo de las partículas de desde 0.01 hasta 200 g/s cm2, preferiblemente 0.01 hasta 100 gs/ cm2, muy preferf-blemente 0.01 g/s cm2 hasta 20 g/s cm2, o lo más preferido desde 0.05 g/s cm2 hasta 17 g/s cm2. mezclas, de por lo menos dos de los mismos o aleaciones de los mismos de uno con otro o con otros metales, el polvo cuenta con un tamaño de partícula de 0.05 hasta 150 µm, el polvo se encuenttra bajo presión; suministrar un gas inerte bajo una presión al orificio de rociado para establecer una presión estática en el orificio de rociado y suministrar un rocío de material particulado y gas solj>re la superficie a ser revestida; y ubicar el orificio de rociado en una región de baja presió ambiental la cual es menor de 1 atmósfera y la cual sustanoialmente es menor que la presión estática en el orificio de rociado para proporcionar una aceleración sustancial del rocío del material particulado y del gas sobre la superficie a ser revestida. En otra versión preferida del proceso el rociado es ejecutado con una pistola de rociado frío y el objetivo a ser revestido y la pistola de rociado frío son ubicados dentro de una c?imara de vacío a presiones por debajo de 80 kPa preferiblemente entre 0.1 y 50 kPa, y lo más preferido entre 2 y 10 Kpa. Modalidades convenientes adicionales pueden ser encontradas en las reivindicaciones . En general, el metal refractario tiene una pureza de 99% o más, tal como 99.5% ó 99.7% ó 99.9%. De; conformidad con la invención el metal refractario tiene una pureza de por lo menos 99.95%, basado en impurezas metálicas, especialmente de por lo menos 99.995% de por lo menos 99.999%, en particular de por lo menos 99.9995. Si se utiliza una aleación en lugar de un material refractario simple, entonces por lo menos el metal refractario pero prefer:.blemente la aleación como un todo, tiene esa pureza, de manera que puede ser producido un revestimiento altamente puro correspondiente . Adicionalmente, el metal de polvo tiene un contenido de oxígeno menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500, o menor de 300, en particular un contenido de oxígeno menor de 100 ppm. Los polvos de metal refractario particularmente apropiados tienen una pureza de por lo menos 99.7%, convenientemente de por lo menos 99.9%, en particular 99.95%, y un contenido menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500 ppm de oxígeno, o menor de 300 ppm de oxígeno, en particular un contenido de oxígeno menor de 100 ppm. Los polvos de metal refractario particularmente apropiados tienen una pureza de por lo menos 99.95%, en particular de por lo menos 99.995%, y un contenido menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500 ppm de oxígeno, o menor de 300 ppm de oxígeno, en particular un contenido de oxígeno menor de 100 ppm. Los polvos metálicos refractarios particularmente apropiados de por lo menos 99.999%, en particular de por lo menos 99.9995%, y un contenido menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500 ppm de oxígeno, o menor de Editoras, Nueva Cork, 1999 o Brauer, "Handbuch der Convenientemente, esto se puede lograr al revestir la superficie de substrato bajo un gas inerte. El argón es utilizado convenientemente como el gas inerte debido a que, su densidad más alta que el aire, tiende a cubrir el objeto a ser recubierto y permanecer presente, en particular cuando la superfj.cie a ser recubierta está ubicada en un recipiente el cual evita que el argón escape o fluya hacia fuera y sea agregado argón continuamente. Los revestimientos aplicados de conformidad con la invención tienen una alta pureza y un bajo contenido de oxígeno. Convenientemente, estos revestimientos tienen un conten:.do de oxígeno menor de 100 ppm, o menor de 500, o menor de 300, en particular un contenido de oxígeno menor de 100 ppm. Los revestimientos generalmente exhiben un esfuerzo de comprensión s. Generalmente, el esfuerzo de compresión es de aproximadamente -1000 MPa hasta 0 Mpa ó desde -700 MPa hasta 0 MPa, o desde -500 MPa hasta 0 MPa, o desde -400 MPa hasta 0 MPa o desde -300 MPa hasta 0. Más específicamente, el esfuerzo de compresión es de -200 MPa hasta -1000 MPa, o desde -300 MPa hasta -700 MPa, o desde -300 MPa hasta -500 MPa. En general, un contenido de oxígeno inferior del polvo empleado resultará en capas que exhiben un menor esfuerzo de compresión, por ejemplo una capa rociada de polvo que tiene un contenido de oxígeno de 1400 ppm generalmente resultará en un esfuerzo de compresión que exhibe desde aproximadamente -970 MPa ± 50 MPa y una capa rociada de polvo que tiene un contenido de oxígeno de 270 ppm generalmente resultará en una capa qµe exhibe un esfuerzo de compresión de aproximadamente -460 MPá ± 50 MPa, más preferiblemente -400 MPa ± 50 MPa. E? contraste al mismo, las capas producidas por rociado de pl;a,sma resultan en capas que no exhiben esfuerzos de compreáion en absoluto sino esfuerzos de tensión. EA particular, estos revestimientos tienen una pureza de por lo menos 99.7%, convenientemente de por lo menos 99.9%, en parti :?lar de por lo menos 99.95%, y un contenido menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500 ppm de oxígeno, o menor de 300 ppm de oxígeno, en particular un contenido menor de 100 ppm. En particular, estos revestimientos tienen una pureza de por lo menos 99.995%, en particular de por lo menos 99.995%, y un contenido menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500 ppm de oxígeno, o menor de 300 ppm de oxígeno, en particular un contenido de oxígeno menor de 100 ppm. En particular, estos revestimientos tienen una pureza, de 99.999%, en particular de por lo menos 99.9995%, y un contenido menor de 1000 ppm de oxígeno, o menor de 500 ppm de oxígeno, o menor de 300 ppm de oxígeno, en particular un contenido de oxígeno menor de 100 ppm. tener ; un contenido de impurezas gaseosas que no sea mayor ds 50% más grande que el contenido del polvo de partida. El revestimiento aplicado preferiblemente tiene un contenido de oxígeno el cual difiere por no más de 5%, en particular no mas de 1% del contenido de oxígeno del polvo de partida. Los revestimientos de conformidad con la invención preferiblemente tienen un contenido total de otras impurezas no metálicas, tales como carbono, nitrógeno o hidrógeno, las cuales son convenientemente menores de 500 ppm y lo más preferiblemente menor de 150 ppm. Con el proceso de esta invención las capas con más alta impureza de contenidos también pueden ser producidos .

En particular, el contenido de oxígeno convenientemente es de 50 ppm o menor, el contenido de nitrógeno es 25 ppm o menor y el contenido de carbono es de 25 ppm o menor. E.'. contenido de impurezas metálicas convenientemente es de 50 ppm o menor, en particular 10 ppm o menor. En una modalidad conveniente, los revestimientos adicionalmente tienen una densidad de por lo menos 97%, preferiblemente mayor de 98%, en particular mayor de 99% o 99.5%. 97% de densidad de una capa significa que la capa tiene una densidad de 97% de material volumétrico. La densidad del revestimiento aquí es una medida de naturaleza cerrada y la porosiqad del revestimiento. Un revestimiento cerrado sustancialmente libre de poros siempre tiene una densidad mayor de 99.5%. La densidad puede ser determinada ya sea por un anál-isis de imágenes de una imagen de sección transversal (sección desbastada) de tal revestimiento, o alternativamente por picnometría de helio. El método anterior es el menos preferido debido a que, en el caso de revestimientos muy densos, los poros presentes en los revestimientos que se encuentran más remotos de la superficie no son detectados y una porosidad inferior por consiguiente es medida diferente a la que realmente existe. Por medio del análisis de imágenes la densidad puede ser determinada al determinar primero el área total cel revestimiento a ser investigado en el área de imagen del misroscópico y relacionando esta área con las áreas de los poros. En este método, los poros que están ubicados lejos de la superficie y cerca de la interfase con el substrato también son detectados. Una alta densidad de por los menos 97%, preferiblemente mayor de 98%, en particular mayor de 99% o 99.5%, es importante en muchos procesos de revestimiento . Los revestimientos presentan una alta resistencia mecánica lo cual es provocado por su alta densidad y por la alta deformación de las partículas. En el caso del tántalo, por lo tanto las resistencias son de por lo menos 80 MPa más preferiblemente por lo menos 100 MPa, lo más preferiblemente por lo menos 140 MPa cuando es utilizado nitrógeno como el gas con el cual el polvo de metal forma una mezcla de polvo. Si es utilizado helio, la resistencia es de por lo menos 150 MPa, preferiblemente por lo menos 170 MPa, más preferiblemente 200 MPa y .o más preferido mayor de 250 MPa. Aun cuando los revestimientos de conformidad con la invención muestran altas densidades y bajas porosidades, los revestimientos tienen una morfología que muestra claramente que fueron creados a partir de partículas discretas. Ejemplos pueden ser observados, por ejemplo, en las Figuras 1 a 7. De esta manera los revestimientos de conformidad con la invención se pueden distinguir con respecto a los revestimientos obtenidos por otros métodos, como los revestimientos obtenidos por procesos galvánicos . La apariencia característica también permite distinguirlos de los revestimientos de conformidad con la invención de los revestimientos obtenidos de los rociados de plasma. Los artículos a ser revestidos con el proceso de esta invención no están limitados. Generalmente todos los artículos que necesitan un revestimiento, preferiblemente un revestimiento protector de corrosión, pueden ser utilizados, estos artículos pueden ser hechos de metal y/o material cerámico y/o material plástico o pueden comprender componentes de estos materiales. Preferiblemente la superficie de materiales son revestidas las cuales son sujetas a un retiro de material, por ejemplo por desgaste, corrosión, oxidación, ataque químico superficial, maquinado u otros esfuerzos. Las superficies preferiblemente de materiales son revestidas con el proceso de esta invención las cuales son utilizadas en ambientes de corrosión, por ejemplo en procesos químicos en dispositivos médicos o en implantes. Ejemplos de aparatos o componentes a ser revestidos son los componentes utilizados en las plantas químicas o en los laboratorios o en dispositivos médicos o como implantes, tal como recipientes de reaccifn y de mezclado, agitadores, bridas ciegas, termopozos, discos de desbaste, soporte de discos de desbaste, intercámbiadores de calor (cubiertas y tubos) , tuberías, válvulas, cuerpos de válvula y partes de bombas.

Los artículos preferiblemente son revestidos con el proceso de esta invención los cuales no son materiales objetivos de bombardeo iónico o de ánodos de rayos X. Los revestimientos preparados con el proceso de esta invención preferiblemente son utilizados en protección de corrosión. LCL presente invención por lo tanto se relaciona también a artículos hechos de metal y/o materiales cerámicos y/o de matericil plástico que contiene por lo menos un revestimiento compuesto de metales refractarios niobio, tántalo, tungsteno, molibdeno, titanio zirconio o mezclas de dos o más de los mismos o aleaciones de dos o más de los mismos o aleaciones con otros metales, tales revestimientos tienen las propiedades mencior.adas anteriormente. Tales revestimientos son en particular revestimientos de tántalo o niobio. Las capas preferiblemente de tungsteno, molibdeno, titanio zirconio o mezclas de dos o más de los mismos o I aleaciones con otros metales, las capas bastante preferiblemente de tántalo o niobio, son aplicadas por rociado frío a la superficie de un substrato a ser recubierto. Sorpresivamente se ha descubierto que los polvos o mezclas de polvos preferiblemente con polvos de tántalo y niobio que poseen un contenido de oxígeno reducido por ejemplo un contenido de oxígeno por debajo de 1000 ppm, pueden ser producidas capas rociadas en frío con un alto índice de deposición mayor de 90%. En las capas rociadas en frío el contenido de oxígeno del metal permanece casi sin cambio en comparación con el contenido de oxígeno de los polvos. Estas capas rociadas en frío muestran densidades considerablemente más altas que las capas producidas por rociado de plasma o por rociadf en vacío. Adicionalmente estas capas rociadas en frío pueden ser producidas sin alguna o con una pequeña textura, dependiendo de las propiedades del polvo y los parámetros de revestimiento. Estas capas rociadas en frío también son un objeto de esta invención. Los polvos de metal apropiados para usarse en los métodos de conformidad con la invención son también polvos de metal que consisten de aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvo de metales refractarios con metales no refractarios apropiados . Por lo cual es posible revestir superficies de substratos hechos de la misma aleación o pseudo aleación. Estas incluyen aleaciones especiales, pseudo aleaciones o mezclas de polvo de un metal refractario seleccionado del grupo que consiste de niobio, tántalo, tungsteno, molibceno, titanio, zirconio o mezclas de dos o más de los mismos, con un metal seleccionado del grupo cobaltjo, níquel, rodio, paladio, platino, cobre, plata y oro. Tales polvos pertenecen al arte previo, y son conocidos en principio por las personas experimentadas en la técnica y son descritas, por ejemplo, en la Patente EP-A-774315 y la Patente EP-A-1138420. Pueden ser preparadas por procesos convencionales; por ejemplo, mezclas de polvo se pueden obtener mediante un mezclado homogéneo preparado mediante una mezcla homogéneamente preparada de polvos de metal, siendo posible para la mezcla llevarse a cabo por un lado antes de utilizarse en eL método de conformidad con la invención o alternativamente durante la producción de la mezcla de gas-polvo. Los polvos de aleaciones son en la mayoría de los casos obtenióles por fundido y mezclado de patrones de aleaciones . De conformidad con la invención pueden ser utilizados como polvos de aleación también los polvos llamados pre-aleados . Estos son polvos los cuales son producidos al mezclar compuestos tales como por ejemp]. o, sales, óxidos, y/o hidruros de patrones de aleaciones y después reducidos, de manera que mezclas íntimas de los metales en cuestión son obtenidas. Adicionalmente es posible de conformidad con la invención utilizar pseudo aleaciones. Las pseudo aleaciones se entienden que son materiales los cuales no son obtenidos por metalurgia de fundido convencional sino, por ejemplo, por molienda, sinterización o infiltración.

Materiales conocidos son, por ejemplo, aleaciones de tungsteño/.cobre o mezclas tungsteño/cobre las propiedades de los cuáles son conocidas y son listadas aquí a manera de ejempl También son conocidas aleaciones de molibdeno-cobre o mezclas de molibdeno/cobre en las mismas proporciones de acuerdo a lo indicado anteriormente. También son conocidas aleaciones de molibdeno-plata o mezclas; de molibdeno/plata las cuales contienen, por ejemplo, 10, 40 o 65% en peso de molibdeno. También son conocidas las aleaciones de tungsteno-plata o mezclas de tungsteno/plata las cuales contienen, por ejemplo, 10, 40 o 65% en peso de tungst eno . Estas pueden ser utilizadas, por ejemplo, en tuberías térmicas, cuerpos de enfriamiento o, en general, en sistemas de manejo de temperatura.

También es posible utilizar aleaciones o mezclas de tungs teno-renio, o el polvo de metal es una aleación que tiene la siguiente composición: desde 94 hasta 99% en peso, preferiblemente desde 95 hasta 97% en peso, molibdeno, desde 1 hasta 6% en peso, preferiblemente desde 2 hasta 4% en peso, niobio desde 0.05 hasta 1% en peso, preferiblemente desde 0.05 hasta 0.02% en peso, zirconio. Estas aleaciones, como polvos de metal refractarios puros que tienen una pureza de por lo menos 99.95%, pueden ser utilizadas en el reciclado o producción de material objetivo de bombardeo iónico por medio de gas frío. Los materiales apropiados para los métodos de conformidad con la invención son listados en las Tablas 1 a 15. Los materiales individales son designados con el número de la tabla seguido por el número de la combinación de componentes y la cantidad del metal no refractario igual que en la Tabla 1. Por ejemplo, el material 22.005 es un material descrito en la Tabla 22, la composición precisa es definida con el metal no refractario y la cantidad del mismo de acuerdo a lo listado en la Tabla 1, posición no. 5. Aleaciones de niobio apropiadas son listadas en la Tabla Tabla 1 Cantidad de metal no Metal no o. Metal refractario refractario (% en refractario peso) 1.00Í Niobio Cobalto 2-5 1.002 Niobio Níquel 2-5 1.003 Niobio Rodio 2-5 ..004 Niobio Paladio 2-5 1.005 Niobio Platino 2-5 1.006 Niobio Cobre 2-5 1.007 Niobio Plata 2-5 1.008 Niobio Oro 2-5 1.009 Niobio Cobalto 5-10 1.010 Niobio Níquel 5-10 l.Oli Niobio Rodio 5-10 1.012 Niobio Paladio 5-10 1.013 Niobio Platino 5-10 l . Oli Niobio Cobre 5-10 1.01$ Niobio Plata 5-10 1.016 Niobio Oro 5-10 1.017 Niobio Cobalto 10-15 1.018 Niobio Níquel 10-15 1.01? Niobio Rodio 10-15 1.020 Niobio Paladio 10-15 1.02Í Niobio Platino 10-15 1.022 Niobio Cobre 10-15 1.023 Niobio Plata 10-15 1.024 Niobio Oro 10-15 1.025 Niobio Cobalto 15-20 1.026 Niobio Níquel 15-20 1.027 Niobio Rodio 15-20 1.028 Niobio Paladio 15-20 1.029 Niobio Platino 15-20 1.030 Niobio Cobre 15-20 1.031 Niobio Plata 15-20 1.032 Niobio Oro 15-20 1.033 Niobio Cobalto 20-25 1.034 Niobio Níquel 20-25 1.035 Niobio Rodio 20-25 1.036 Niobio Paladio 20-25 1.037 Niobio Platino 20-25 1.038 Niobio Cobre 20-25 1.03Í Niobio Plata 20-25 1.040 Niobio Oro 20-25 1.041 Niobio Cobalto 25-30 1.042 Niobio Níquel 25-30 1.043 Niobio Rodio 25-30 1.044 Niobio Paladio 25-30 1.045 Niobio Platino 25-30 1.046 Niobio Cobre 25-30 Tabla 2: la Tabla 2 consiste de 48 aleaciones, el metal refractario es tántalo en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1.

Tabla 3: la Tabla 3 consiste en 48 aleaciones, el metal refractario es tungsteno en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 4: la Tabla 4 consiste en 48 aleaciones, el metal refractario es molibdeno en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 5: la Tabla 5 consiste en 48 aleaciones, el metal refractario es titanio en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 6: la Tabla 6 consiste en 48 pseudo aleaciones, el metal refractario es tántalo en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 7: la Tabla 7 consiste en 48 pseudo aleaciones, el metal refractario es tungsteno en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 8: la Tabla 8 consiste en 48 pseudo aleaciones, el metal refractario es molibdeno en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1.

Tabla 9: la Tabla 9 consiste en 48 pseudo aleaciones, el metal refractario es titanio en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 10: la Tabla 10 consiste en 48 mezclas de polvo, el metal refractario es tántalo en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 11: la Tabla 11 consiste en 48 mezclas de polvo, el metal refractario es tungsteno en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 12: la Tabla 12 consiste en 48 mezclas de polvo, el metal refractario es molibdeno en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. Tabla 13 : la Tabla 13 consiste en 48 mezclas de polvo, el metal refractario es titanio en lugar de niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la i Tabla 1. T bla 14: la Tabla 14 consiste en 48 pseudo aleaciones, el metal refractario es niobio y el metal no refractario y la cantidad del mismo en % en peso es de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1. y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tabla 18: la Tabla 18 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezcleLS de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está present€! en una cantidad de 5-10% en peso, el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Te.bla 19: la Tabla 19 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está presente en una cantidad de 10-15% en peso, €il componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tabla 20: la Tabla 20 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está presente en una cantidad de 15-20% en peso, el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tabla 21: la Tabla 21 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleacicnes y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está presente en una cantidad de 20-25% en peso, el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16.

Tabla 22 : la Tabla 22 consiste de 20 aleaciones , pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16 , el copponente 1 está presente en una cantidad de 25-30% en peso , el componente 2 está preeente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla eon de acuerdo a lo lis tado en la Tabla 16 . Tabla 23 : la Tabla 23 consiste de 20 aleaciones , pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16 , el coirponente 1 está preeente en una cantidad de 30-35% en peso , el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo lis iado en la Tabla 16 . Tabla 24 : la Tabla 24 consiste de 20 aleaciones , pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16 , el componente 1 está presente en una cantidad de 35-40% en peso , el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla eon de acuerdo a lo lis iado en la Tabla 16 . Tabla 25 : la Tabla 25 consiete de 20 aleacionee, pseudo aleaciones y mezclas de polvoe de conformidad con la Tabla 16, el copponente 1 está presente en una cantidad de 40-45% en peeo, el componente 2 eetá presentís en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tabla 26 : la Tabla 26 consiste de 20 aleaciones , pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16 , el componente 1 está presente en una cantidad de 45-50% en peeo, el componente 2 eetá preeente en una cantidad de 100% en peeo y loe patronee individualee en la mezcla eon de acuerdo a lo liet.ado en la Tabla 16. Te.bla 27: la Tabla 27 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleacionee y mezclae de polvoe de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 eetá preeente en una cantidad de 50-55% en peeo, el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y loe patronee individualee en la mezcla son de acuerdo a lo lietado en la Tabla 16. Tcibla 28: la Tabla 28 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvoe de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está presente en una cantidad de 55-60% en peso, el componente 2 está presente en una cantidad de 100% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. T .bla 29: la Tabla 29 consiste de 20 aleaciones, peeudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está preeente en una cantidad de 60-65% en peeo, el componente 2 eetá preeente en una cantidad de 100% en peeo y los patronee individualee en la mezcla eon de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tabla 30: la Tabla 30 coneiete de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el coptponente 1 eetá presente en una cantidad de 65-70% en peso , el componente 2 está presente en una cantidad agregada de 10 0% en peso y los patrones individuales en la mezcla eon de acu rdo a lo lietado en la Tabla 16. T.abla 31: la Tabla 31 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 eetá presentís en una cantidad de 70-75% en peeo, el copponente 2 está presentj= en una cantidad agregada de 100% en peso y los patrones individúal:es en la mezcla son de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tabla 32: la Tabla 32 coneiete de 20 aleaciones, pseudo aleaciiones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componentee 1 está presente en una cantidad de 75-80% en peso , el componente 2 está presente en una cantidad agregada de 1 00% en peso y los patrones individuales en la mezcla eon de acuerdo a lo listado en la Tabla 16. Tábla 33: la Tabla 33 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está presente en una cantidad de 80-85% en peso , el componente 2 está presente en una cantidad agregada de 10 0% en peso y los patrones individuales en la mezcla son de acuerdo a lo lietado en la Tabla 16. Tabla 34: la Tabla 34 consiste de 20 aleaciones, pseudo aleaciones y mezclas de polvos de conformidad con la Tabla 16, el componente 1 está presente en una cantidad de 85-90% en peso , el componente 2 está presente en una cantidad agregada Preparación de un polvo de tántalo. Un polvo de hidruro de tántalo fue mezclado con 0.3% en peso de magnesio y colocado en un horno de vacío. El horno fue evacuado y llenado con argón. La presión fue de 860 Torr, una corriente de argón fue mantenida, la temperatura del horno fue incrementada hasta 650°C en etapas de 50°C y, deepués de que se había eetablecido una temperatura constante fue mantenido por cuatro horas . La temperatura de horno entonces fue incrementada hasta 1000°C en etapas de 50°C y, deepués de que se ha establecido una temperatura constante, fue mantenido por seie horae. Al final de eete tiempo el horno fue apagado y enfriado a una temperatura ambiente bajo argón. El magneeio y el co:t?pueeto reeultante fueron retirados de una manera convencional por lavado de ácido. El polvo de tántalo resultante tuvo un tamaño de partícula de malla -100 (< 150 µm) , un contenido de oxígeno de 77 ppm y un área superficial BET especifica de 255 cm2/g. Preparación de un polvo de titanio. El procedimiento fue igual que para la preparación del polvo de tántalo. Se obtuvo un polvo de titanio que tiene un contenido de oxígeno de 93 ppm. Preparación de un polvo de titanio/tántalo pre-aleado Una mezcla de polvo de hidruro de tántalo y polvo de hidruro de titanio en una proporción molar de 1:1 fue preparada y fue mezclada con 0.3% en peso de magnesio; se siguió el procedimiento igual que en la preparación del polvo de tañíalo. Se obtuvo un polvo de tántalo/titanio que tiene un contenido de oxígeno de 89 ppm. Producción de revestimientos. Revestimientoe de tántalo y niobio fueron producidos . El polvo de tántalo utilizado fue AMPERIT® 150.090 y el polvo de niobio utilizado fue AMPERIT® 160.090, ambos de loe cualee son materiales dieponiblee comercialmente de H.C Starck GMBH en Goelar . La boquilla dieponible comercialmente del tipo MOC 29 de CGT GmbH en Ampfing fue utilizada.

Sustratos: los sustratoe fueron colocadoe en sucesión sobre el eoporte de especimenes y revéstidoe bajo las condicionee de prueba indicadas, la descripción de suetrato es realizada como sigue: El número al inicio indica el número de suetratoe idénticoe localizados próximoe uno con otro. La eiguiente letra indica ei un eepécimen plano (F) o un espécimen redondo (R, tt.bo) fue utilizado. Las eiguientes letras indican el material, Ta significa tántalo, S significa un acero estructural, y V significa un acero inoxidable (acero cromo-níquel) . Se obtuvieron reveetimientoe muy fuertee y deneos, los cuales exhiben baja porosidad y excelente adheeión a loe euetra oe en cueetión. Lae deneidadee de rapidez de flujo fueron entre 11 y 21 g/eec*cm2. Lae Figurae 1 a 10 muestran imágenes de luz microscópica de seccionee transversales de revestimientos de tántalo resultantes. No se detectaron inclusiones de cobre o tungsteno como ocurre con las capas correspondientes producidas por rociado de plasma en vacío. La determinación de poroeidad fue llevada a cabo automáticamente por el programa de análisie de imágenee imageAccee . Sé hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones Un método para aplicar revestimientos a superficiee, caracterizado porque un flujo de gae forma una mezcla de gae-polvo con un polvo de un material eeleccionado del grupo que consiste de niobio, tántalo, tungsteno, molibdeno, titanio, zircon o o mezclas de por lo menos doe de loe mismos o sue aleaciones con por lo menoe doe de loe mismos o con otros metales, el polvo tiene un tamaño de partícula de desde 0.05 hasta 150 µm, en donde una velocidad eupersónica es impartida al gae de flujo y el chorro de velocidad supersónica es dirigido eobre la euperficie de un objeto. 21 El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el polvo ee agregado al gas en una cantidad de manera que se asegura que una densidad de velocidad de flujo de las partículas de desde 0.01 hasta 200 g/s cu2, preferiblemente 0.01 hasta 100 g/s cm2, muy preferiblemente 0.01 g/s cm2 hasta 20 g/s cm2, o lo mas preferido desde 0.05 g/s cm2 hasta 17 g/s cm2. 3 Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el rociado comprende los pasoe de: - suminietrar un orificio de rociado adyacente a una euperficie a eer reveetida por rociado; - suministrar al orificio de rociado un polvo de un material particulado seleccionado del grupo que consiste de niobio, tántalo, tungsteno, molibdeno, titanio, zirconio mezclas de por lo menoe doe de los mismoe o aleacionee de loe miemos de uno con otro u otro metalee, el polvo cuenta con un tamaño de partícula de 0.5 hasta 150µm, el polvo se encuentra bajo presión; - suminietrar un gae inerte bajo una preeión al orificio de rociado para establecer una presión estática en el orifico de rociado y suministrar un rocío de material particulado y gas sobre la superficie a ser revestida; y - ubicar el orificio de rociado en una región de ambiente de baj.a presión la cual es menor de 1 atmóefera y la cual ee euetancialmente menor que la preeión eetática en el orifico de rociado para proporcionar una aceleración sustancial del rocío del material particulado y gas sobre la superficie a ser revestida. 4. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el rociado es ejecutado con una pistola de rocío frío y el material objetivo a ser revestido y la pistola de rocío frío son ubicados dentro de una cámara de vacío a una preeión por debajo de 80 kPa, preferiblemente i entre í).l y 50 kPa, y lo más preferido entre 2 y 10 kPa. 5 L El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la velocidad del polvo en la mezcla de gae-polvo es desde 300 haeta 2000 m/s, preferiblemente desde 300 hasta 1200 m/e. 6. Un método de conformidad con cualquiera de lae reivindicaciones anterioree, caracterizado porque lae partíct.lae que impactan la euperficie del objeto forman un revestimiento. 7. Un método de conformidad con cualquiera de las reivinciicacines anterioree 1-6, caracterizado porque el reveetimiento aplicado tiene un tamaño de partícula desde 5 hasta 150 µm, preferiblemente desde 10 hasta 50 o desde 10 hasta 32 µm o desde 10 hasta 38 µm o desde 10 hasta 25 µm o desde 5 hasta 15 µm. 8.¡ Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polvo de metal tiene impurezas gaseosas desde 200 hasta 2500 ppm, con base eri el peso. 9 J Un método de conformidad con cualquiera de las reivín icaciones anteriores, caracterizado porque el polvo de metal tiene un contenido de oxígeno menor de 1000 ppm de oxgeno, o menor de 500, o menor de 300, en particular menor de 100 ppm. 10. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa aplicada tiene un contenido de oxígeno menor de 1000 ppm de oxígeno o menor de 500, o menor de 300, en particular menor de 100 ppiíi 1].. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicacionee anterioree, caracterizado porque el reveetimiento aplicado tiene un contenido de impurezae gaeeoecie el cual difiere por no máe de 50% del contenido del polvo de partida. 1 . Un método de conformidad con cualquiera de lae reivindicacionee anterioree, caracterizado porque el revestimiento aplicado tiene un contenido de impurezas gaseoeae él cual difiere por no máe de 20%, o no más de 10%, o no más de 5%, o no más de 1%, del contenido del polvo de partida. 13. Un método de conformidad con cualquiera de las ¡ reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el revestimiento aplicado tiene un contenido de oxígeno el cual difiere por no más de 5%, en particular por no más de 1%, del contenido de oxígeno del polvo de partida . 14J . Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contenido de oxígeno del revestimiento aplicado no es mayor de 100 ppm 15. Un método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el revestimiento de metal aplicado consiete de tántalo o niobio. 16! Un método de conformidad con cualquiera de lae reivin icacionee anterioree, caracterizado porque el espesor del revestimiento ee deede 10 µm haeta 10 mm o deede 50 µm haeta 5 mm. 17. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anterioree, caracterizado porque las capas son api.icadas por rociado frío a la superficie de un objeto a eer reveetido, preferiblemente capae de tántalo o niobio. lí:. un método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque lae capae producidas poseen un contenido de oxíceno menor de 1000 ppm. 19. El ueo de un polvo de un material seleccionado del grupo que consiete de niobio, tántalo, tungeteno, molibdeno, titanio^ zirconio o mezclas de por lo menos dos de los mismoe o aleacionee de loe mismos con por lo menos dos de loe mismos o con otros metales, el polvo tiene un tamaño de partícula de 150 µm o menor, en un método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores 1-18. 20 Uso de conformidad con la reivindicación 19, en donde el polvo de metal es una aleación que tiene la siguiente composición desde 94 hasta 99% en peso, preferiblemente deede 95 hasta 97% en peeo, de molibdeno, deede 1 hasta 6% en peso, preferiblemente desde 2 hasta 4% en peso, de niobio, desde 0.05 hasta 1% en peso, preferiblemente desde 0.05 hasta 0.05% en peso, de zirconio. 21. Uso de conformidad con la reivindicación 19, en donde el polvo de metal es una aleación, pseudo aleación o una mezcla de polvo de un metal refractario seleccionado del grupo que consiste de niobio, tántalo, tungsteno, molibdeno, titanio y zirconio con un metal seleccionado del grupo de cobalto, níquel J rodio, paladio, platino, cobre, plata y oro. 22. Uso de conformidad con la reivindicación 19, en donde el polvo de metal consiste de una aleación de tungsteno-renio. 2i Uso de conformidad con la reivindicación 19, en donde el polvo de metal cosiste de una mezcla de un polvo de titanio con un polvo de tungsteno o un polvo de molibdeno. 24. Un revestimiento de metal refractario sobre un objeto formado, caracterizado porque es obtenible mediante un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-18. 25. Una capa de rociado frío de tungsteno, molibdeno, titanio, zirconio o mezclas de dos o más de los mismos o de aleacicnes de dos o más de los miemos o de aleaciones con otros metales caracterizados porque poseen un contenido de oxígeno por debajo de 1000 ppm. 26! Una capa de rociado frío de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque es elaborada de tántalo o niobio. 27. Un objeto revestido caracterizado porque comprende por lo menos una capa de loe metalee refractarios niobio, tántalo, tungsteno, molibdeno, titanio, zirconio, mezclas de dos o más de los miemos o aleaciones de doe o más de los mismoe o aleaciones con otros metalee el cual ee obtenido mediante el ueo de un proceeo de conformidad con una o máe de las réilvindicacionee anterioree 1 a 18. 28. Un objeto reveetido de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el objeto reveetido ee elaborado de un material metálico y/o cerámico y/o de material pláetico o comprende componentee de por lo menoe uno de eetos materiales. 29. Un objeto reveetido de conformidad con cualquiera de lae reivindicaciones 27 ó 28, caracterizado porque el objeto es un componente utilizado en plantas químicas o en laboratDrios o en dispositivos médicos o como implantes, preferiblemente un recipiente de reacción y/o mezclado un agitador, una brida ciega, un termo pozo, un disco de desbaste, un soporte de disco de desbaste, un intercambiador de calor (cubierta y/tubo) , una tubería, una válvula, un cuerpo e válvula y una parte de bomba. 30. El uso de un revestimiento de un metal refractario sobre un objeto formado, obtenible mediante un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 como un revestimiento de protección de corrosión.