WO2006027403A1 - Nuevos materiales para la fabricación de munición ecológica y otras aplicaciones - Google Patents

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WO2006027403A1
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tungsten
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bismuth
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Eva Maria Ferruelo Nicolas
Maria Del Pilar Hierro Bengoa
Francisco Javier Perez Trujillo
Manuel Ruiz Bowen
Juan Antonio Trilleros Villaverde
Isabel Lasanta Carrasco
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Definitions

  • the present invention relates to new ecological materials such as ODS (Oxyde dispersed strenght or particulate dispersion) that comprise a metal alloy matrix in which a dispersion of reinforcing particles is distributed, and which have optimum density and deformability values for its use as ecological ammunition, in hunting activities, hooks, for use in fishing, counterweights of inertia in cars, screens against X-rays and ionizing radiation, golf clubs, water and plumbing pipes and electrical and magnetic applications.
  • ODS Oxyde dispersed strenght or particulate dispersion
  • Lead pellets are conventionally used in hunting activities. Density is the characteristic that gives lead pellet its excellent mechanical and ballistic properties. This characteristic is what makes it very difficult to obtain new materials for the manufacture of pellets suitable for said hunting activities.
  • WO01 / 59399 a procedure is defined for obtaining bullets and projectiles from a material comprising a conglomerate of metal and / or alloy particles, which are compacted by a powder metallurgical system.
  • the main drawback of this method derives from the characteristics of the type of material that imply the need to use high melting temperatures and high pressures to be able to mold and obtain the projectiles and final bullets.
  • EP1457578 describes an ecological ammunition formed by a powder metallurgical material comprising spherical tungsten particles embedded in a tin matrix and a method of producing said materials based on the application of pressures below 250 Mpa. The use of these pressures implies a high additional cost.
  • Canadian patent CA 2380704 it refers to the manufacture of fishing weights based on tin alloys, plus other metals in smaller proportions such as silver, copper, antimony, zinc, nickel, these alloys are not corrosive when exposed to the water of sea, therefore not polluting the environment.
  • the present inventors have discovered a new ODS type ecological material, of particulate dispersion, with a density that allows the lead to be replaced in the entire range of ballistic and mechanical properties, but without its toxic effects.
  • the ammunition manufactured from said material has good properties relative to the scope and transmission of the kinetic energy during the impact thanks to its optimum deformability, thus overcoming the disadvantages of the alternative lead materials currently used.
  • Said material is based on a metal alloy matrix in which reinforcing particles are dispersed, the metal matrix being composed of an alloy of zinc and bismuth, of zinc and aluminum, of tin and bismuth or of tin and zinc, and optionally others low melting temperature materials, and the tungsten or ferro tungsten reinforcing particles being; the matrix can also be reinforced with particles of carbides or oxides of tungsten or ferro tungsten, or any compound thereof.
  • composition of this new material contributes to increasing the density of the alloy without affecting its mechanical properties of hardness, malleability, deformability, inertia, etc., and also confers ecological properties that allow its use in different applications without contaminating the environment. .
  • this material finds application in other activities such as the manufacture of hooks for sport fishing, inertia counterweights in cars, screens against X-rays and ionizing radiation, golf clubs, as well as in water pipes and plumbing and electrical and magnetic applications, overcoming the inconveniences arising from the use of lead.
  • the present invention is intended to provide a new ODS type ecological material comprising a metal alloy matrix and a dispersion of reinforcing particles distributed therein, with a density varying between 7 and 14 g / cm 3 and a optimum deformability greater than or equal to 10%.
  • Another object of the invention is the use of this new material for
  • Another object of the invention is the ecological ammunition manufactured from said ODS type material.
  • the present invention provides a new ODS type ecological material comprising a metal alloy matrix and a dispersion of reinforcing particles distributed therein, with a density varying between 7 and 14 g / cm 3 and an optimum deformability greater than or equal to 10 %.
  • the metal matrix is composed of an alloy of zinc and bismuth, zinc and aluminum, tin and bismuth or tin and zinc.
  • the metal matrix is composed of a zinc and bismuth alloy with 1-29% by weight of bismuth and 71-99% by weight of zinc, or a zinc and aluminum alloy with 75-95 % by weight of zinc and 5-25% by weight of aluminum; or a bismuth and tin alloy with 71-99% by weight of bismuth and 1-29% by weight of tin; or a zinc and tin alloy with 1-39% by weight of tin and 61-99% by weight of zinc, in this case without reinforcement, or a zinc and tin alloy with 1-99% by weight of zinc and 99-1% by weight of tin, in this case with reinforcement, percentages by weight with respect to the total alloy weight.
  • the reinforcing particles are tungsten, tungsten ferro, tungsten carbide, tungsten carbide, tungsten oxide, tungsten oxide or derivatives of these.
  • the reinforcing particles have a diameter between 1-500 ⁇ m.
  • the ratio between the metal matrix and the dispersion of reinforcing particles varies between 0 and 0.8.
  • the ratio between the metal matrix and the particles of the dispersion is the following:
  • the incorporation of the reinforcing particles allows obtaining a new material with optimal density values and with mechanical and kinetic properties similar to those of lead, since they contribute to increasing the density of the alloy without affecting its hardness, malleability, ballistics, etc.
  • it has good properties relative to the scope and transmission of the kinetic energy during the impact thanks to its optimum deformability, which prevents its disintegration at the time of said impact.
  • the new ODS type material of the invention can comprise a metal selected from antimony, tin, copper, zinc and iron.
  • the new material of the invention comprises said metal in a proportion of 0.05 to 10% by weight with respect to the total weight of metallic alloy.
  • the new material of the invention comprises antimony in a proportion of 0.1-6% by weight with respect to the total weight of metal alloy.
  • the new material of the invention comprises tin in a proportion of 0.1-5% by weight with respect to the total weight of metal alloy.
  • the new material of the invention comprises copper in a proportion of 0.1-2% by weight with respect to the total weight of metallic alloy.
  • the new material of the invention comprises zinc in a proportion of 0.1-5% by weight with respect to the total weight of metal alloy.
  • the new material of the invention comprises iron in a proportion of 0.1-5% by weight with respect to the total weight of metal alloy.
  • Said ecological material due to its compositional characteristics, does not cause damage to the environment, presenting a high resistance to chemical corrosion in contact with water, which, together with its mechanical properties of hardness, malleability, deformability, etc., Ie It allows its use in different applications.
  • ammunition includes any type of ammunition that can be used in weapons intended for hunting activities such as, for example, pellets, bullets, pellets, poles, etc.
  • the ecological ammunition, manufactured from this new material is a shot.
  • the present application provides an ecological ammunition, preferably a shot, manufactured from the material, type ODS, described previously.
  • said pellet has magnetic properties. This is the case of pellets made of an ODS type material in which the metallic reinforcement dispersion is made of tungsten ferro. Such pellets are particularly advantageous in terms of their location and collection in the hunting area where they have been used by using a suitable device that incorporates, for example, a magnet.
  • the sizes of the pellets that can be manufactured using the new particulate dispersion material cover the sizes of the commercialized lead pellets and any that require adjusting ballistic properties to different types of weapons. In general, the sizes and shapes of the pellets manufactured will depend on the projectile and the weapon to be used.
  • the new material allows to obtain mechanical and ballistic properties analogous to those of lead, at densities lower than those of this chemical element and its alloys used in hunting ammunition. These properties of the internal and external ballistics allow not having to make modifications in the design of the current firearms.
  • the density of the material allows the use of atmospheric, or very reduced, pressures, as well as low melting temperatures to obtain it, which means an important saving from the energy point of view.

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Abstract

La presente invención proporciona un material tipo ODS (Oxyde dispersed strenght ó de dispersión particulada) que comprende una matriz metálica de aleación y una dispersión de partículas de refuerzo distribuidas en ella, que le confieren una densidad y deformabilidad óptimas. Dicha matriz metálica está compuesta por una aleación de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto, ó de estaño y zinc, siendo el material de refuerzo de volframio o ferro volframio, óxidos de ambos, carburos de ambos, o derivados de los mismos. Dicho nuevo material permite sustituir al plomo en la fabricación de munición ecológica, anzuelos para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, pantallas frente a los rayos-X y a la radiación ionizante, palos de golf, conducciones de agua y fontanería, así como en aplicaciones eléctricas y magnéticas. La invención además proporciona una munición ecológica fabricada a partir de dicho material compuesto, como, por ejemplo, perdigones.

Description

NUEVOS MATERIALES PARA LA FABRICACIÓN PE MUNICIÓN ECOLÓGICA Y OTRAS APLICACIONES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a nuevos materiales ecológicos tipo ODS (Oxyde dispersed strenght ó de dispersión particulada) que comprenden una matriz de aleación metálica en Ia que se distribuye una dispersión de partículas de refuerzo, y que presentan unos valores de densidad y deformabilidad óptimos para su uso como munición ecológica, en actividades cinegéticas, anzuelos, para su utilización en pesca, contrapesos de inercia en automóviles, pantallas frente a los rayos X y a Ia radiación ionizante, palos de golf, conducciones de agua y fontanería y aplicaciones eléctricas y magnéticas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los perdigones de plomo son utilizados de forma convencional en actividades cinegéticas. La densidad es Ia característica que Ie confiere al perdigón de plomo sus excelentes propiedades mecánicas y balísticas. Esta característica es Ia que hace muy difícil Ia obtención de nuevos materiales para Ia fabricación de perdigones aptos para dichas actividades cinegéticas.
Sin embargo, Ia elevada toxicidad del plomo, que implica un constante deterioro del medio ambiente, especialmente en los humedales, así como el envenenamiento de un gran número de especies animales, ha creado Ia necesidad de desarrollar múltiples soluciones para paliar este grave problema.
Unos de los sustitutos del plomo es el acero y, de hecho, se encuentra comercializada munición a base de dicho material. Sin embargo presenta importantes inconvenientes entre los se encuentra su baja densidad y su mayor dureza respecto del plomo, Io que necesariamente implica una mayor cantidad de explosivos, limitando, así, el arma a utilizar.
En Ia patente americana US 4, 949,644 se describe el desarrollo de perdigones de bismuto. Dicho material presenta una densidad superior a Ia del acero pero inferior a Ia del plomo. Unido a este problema, el bismuto es un material muy frágil, (propiedad mecánica) que conlleva a Ia fractura y a Ia desintegración del perdigón en el impacto.
En las patentes americanas US 5, 264,022, US 5, 527,376 y US 5, 713,981 se describe el desarrollo de perdigones conteniendo una aleación binaria hierro-volframio en distintas proporciones (con un porcentaje de volframio del 30-46%, del 40-60%, ó del 30-65%). El principal inconveniente de este material es su elevada dureza, Io que se traduce en el dañado del cañón del arma cada vez que se realiza un disparo.
En Ia patente americana US 4, 949,645 se describe el desarrollo de perdigones formados por volframio y un polímero en polvo (polietileno o caucho de silicona, por ejemplo). El problema de este material radica en que el proyectil no penetra debido a que Ia energía cinética es absorbida y disipada en su propia deformación.
En Ia patente americana US 6, 149,705, se describe el desarrollo de perdigones compuestos por un núcleo de polvo de carburo de volframio, que puede contener también elementos como el volframio o el tántalo, recubierto de metales tales como aluminio, bismuto, cobre, estaño o zinc. Sin embargo, dicha munición presenta el inconveniente de una excesiva dureza del núcleo de carburo de volframio por Io que, al impactar con el objetivo de caza, produce una perforación del animal con salida de Ia munición. En el documento GB 2211920, se describe el desarrollo de perdigones compuestos por aleaciones zinc-aluminio o zinc-estaño, con posibles adiciones de otros metales como cobre, magnesio, silicio, metales alcalinos o alcalinotérreos. Dichos perdigones, sin embargo, presentan una baja densidad con respecto a Ia del plomo, Io que puede llevar a tener que cambiar el arma.
En el documento GB 2327113 A, se describe el desarrollo de perdigones compuestos por una aleación estaño-bismuto, preferiblemente en Ia proporción del eutéctico (45% Bi y 55% Sn), que también presentan inconvenientes en cuanto a su densidad y dureza.
En Ia patente US 5877437 se describe un procedimiento para Ia obtención de proyectiles a partir de un material compuesto que comprende una matriz metálica y partículas de metal. Este tipo de material presenta problemas frente al impacto.
En Ia patente WO01/59399 se define un procedimiento para Ia obtención de balas y proyectiles a partir de un material que comprende un conglomerado de partículas de metal y/o aleación, que se compactan por un sistema pulvimetalúrgico. El principal inconveniente de este método deriva de las características del tipo de material que implican Ia necesidad de emplear altas temperaturas de fusión y presiones elevadas para poder moldear y obtener los proyectiles y balas finales.
En Ia patente US6536352 se describe un procedimiento para Ia obtención de balas a partir de un material que comprende una matriz de partículas metálicas ligadas por un metal de bajo punto de fusión para Ia obtención de un producto pulvimetalúrgico. Las características de este material requiere Ia utilización de altas presiones de compactación, para el moldeo y obtención del producto final.
En Ia patente EP1457578 se describe una munición ecológica formada por un material de tipo pulvimetalúrgico que comprende partículas esféricas de volframio embebidas en una matriz de estaño y un método de producción de dichos materiales basado en Ia aplicación de presiones inferiores a 250 Mpa. El empleo de dichas presiones supone un elevado coste adicional.
Sin embargo, a pesar de los actuales desarrollos, continúa existiendo en el estado de Ia técnica Ia necesidad de proporcionar nuevos materiales alternativos al plomo para fabricar munición ecológica destinada a actividades cinegéticas. Dichos materiales han de presentar una densidad óptima próxima a Ia del plomo así como propiedades balísticas y mecánicas análogas a las actuales del plomo para, por un lado, evitar el deterioro del medio ambiente y, por otro, evitar Ia modificación del diseño de los cartuchos actuales y de los explosivos que se utilizan para los perdigones de plomo.
Dentro de estas posibilidades, se encuentran los materiales tipo ODS
(Oxyde disperse strenght ó de dispersión particulada), donde dentro de una matriz de aleación metálica se introducen partículas con diferentes grados de oxidación, de tal forma que disminuyen las energías interfaciales entre partículas y matriz. De esta forma, el conjunto mantiene sus características mecánicas, y su deformabilidad sin desintegrarse en el momento del impacto. Esto hace que presenten ventajas sobre materiales compuestos, como el de Ia patente US 5877437, frente al impacto.
Por otra parte, actualmente existen varios tipos de pesos de pesca en el mercado, aunque el que se está utilizando con más frecuencia y, por tanto el más común, es el de plomo. En contacto con el agua el plomo libera paulatinamente ciertas cantidades de toxinas al medio en función de Ia concentración o los niveles de nitratos, cloros y oxígenos que contenga el agua.
Bacterias y toxinas se acumulan en los sedimentos contaminados degradando Ia calidad del agua habitada por cangrejos, ostras, gambas, mariscos y todo tipo de peces haciendo que no sean aptos para el consumo humano.
Como alternativas al uso del plomo se encuentran pesos base de estaño y de bismuto entre otros.
En Ia patente canadiense CA 2380704, hace referencia a Ia fabricación de pesos de pesca basados en aleaciones de estaño, más otros metales en menores proporciones como plata, cobre, antimonio, zinc, níquel, estas aleaciones no son corrosivas cuando se exponen al agua de mar, no contaminando por tanto el medio ambiente.
En Ia patente europea EP 1154026, emplea como sustitutos al plomo, elementos compuestos de estaño-wolframio.
En Ia patente americana US 2004/0055205, hace referencia a Ia fabricación de de anzuelos emplomados cuyo material base es carburo de wolframio en su mayoría además de otros elementos minoritarios como cobalto, carburo de titanio, carburo de niobio o tántalo y trazas de carburo de vanadio, carburo de cromo y níquel.
En Ia patente americana US 6325136, hace referencia a Ia fabricación de pesos de pesca a base de aleaciones base bismuto en una proporción en peso superior a 48% y estaño.
En Ia patente americana US 5946849, hace referencia a Ia fabricación de anzuelos emplomados utilizando como material base aleaciones de bismuto con un porcentaje en peso que varía de 50-98% de bismuto y pequeñas adiciones de estaño, antimonio y zinc o mezclas de estos.
Sorprendentemente, los presentes inventores han descubierto un nuevo material ecológico tipo ODS, de dispersión particulada, con una densidad que Ie permite sustituir al plomo en todo el intervalo de las propiedades balísticas y mecánicas, pero sin sus efectos tóxicos. La munición fabricada a partir de dicho material presenta buenas propiedades relativas al alcance y a Ia transmisión de Ia energía cinética durante el impacto gracias a su óptima deformabilidad, superando así los inconvenientes de los materiales alternativos al plomo empleados actualmente.
Dicho material se basa en una matriz de aleación metálica en Ia que se dispersan partículas de refuerzo, estando Ia matriz metálica compuesta por una aleación de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto ó de estaño y zinc, y opcionalmente otros materiales de baja temperatura de fusión, y siendo las partículas de refuerzo volframio o ferro volframio; pudiéndose reforzar también Ia matriz con partículas de carburos u óxidos de volframio o ferro volframio, o cualquier compuesto de estos.
La composición de este nuevo material contribuye a aumentar Ia densidad de Ia aleación sin afectar a sus propiedades mecánicas de dureza, maleabilidad, deformabilidad, inercia, etc., y Ie confiere además propiedades ecológicas que permiten su empleo en diferentes aplicaciones sin contaminar el medio ambiente. Así, este material encuentra aplicación en otras actividades tales como Ia fabricación de anzuelos para pesca deportiva, de contrapesos de inercia en automóviles, de pantallas frente a los rayos-X y a Ia radiación ionizante, de palos de golf, así como en conducciones de agua y fontanería y en aplicaciones eléctricas y magnéticas, superando los inconvenientes derivados del empleo del plomo.
DESCRIPCIÓN DE LA FIGURAS
Figura 1. Grado de deformabilidad al impacto sobre una plancha de acero y a una distancia de 20 m de un perdigón obtenido a partir de una aleación estaño-bismuto con un 22% de ferrowolframio preoxidado como partícula de refuerzo; (a) perdigones no disparados, (b) perdigones disparados.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, por tanto, tiene por objeto proporcionar un nuevo material ecológico tipo ODS que comprende una matriz de aleación metálica y una dispersión de partículas de refuerzo distribuida en ella, con una densidad que varía entre 7 y 14 g/cm3 y una deformabilidad óptima mayor o igual al 10%.
Otro objeto de Ia invención es el empleo de este nuevo material para
Ia fabricación de munición ecológica, anzuelos para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, pantallas frente a los rayos-X y a Ia radiación ionizante, palos de golf, así como en conducciones de agua y fontanería y aplicaciones eléctricas y magnéticas.
Finalmente, otro objeto de Ia invención es Ia munición ecológica fabricada a partir de dicho material tipo ODS.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona un nuevo material ecológico tipo ODS que comprende una matriz de aleación metálica y una dispersión de partículas de refuerzo distribuida en ella, con una densidad que varía entre 7 y 14 g/cm3 y una deformabilidad óptima mayor ó igual al 10%.
En una realización particular del nuevo material objeto de Ia invención, Ia matriz metálica está compuesta por una aleación de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto ó de estaño y zinc.
En una realización preferida, Ia matriz metálica está compuesta por una aleación de zinc y bismuto con un 1-29% en peso de bismuto y un 71-99% en peso de zinc, o una aleación de zinc y aluminio con un 75-95% en peso de zinc y un 5-25% en peso de aluminio; o una aleación de bismuto y estaño con un 71-99% en peso de bismuto y un 1-29% en peso de estaño; o una aleación de zinc y estaño con un 1-39% en peso de estaño y un 61-99% en peso de zinc, en este caso sin refuerzo, o una aleación de zinc y estaño con un 1-99% en peso de zinc y un 99-1 % en peso de estaño, siendo en este caso con refuerzo, porcentajes en peso respecto al peso total de aleación.
En otra realización particular de Ia invención las partículas de refuerzo son de volframio, ferro volframio, carburo de wolframio, carburo de ferrowolframio, óxido de wolframio, óxido de ferrowolframio ó derivados de estos.
Se ha comprobado que Ia incorporación de Ia dispersión de partículas de volframio o ferro volframio que han sido sometidas a oxidación, total o parcial, previamente a su adición a Ia matriz metálica, permite obtener también un material tipo ODS adecuado para fabricar munición ecológica alternativa a Ia basada en el plomo.
En una realización particular de Ia invención, las partículas de refuerzo tienen un diámetro comprendido entre 1-500 μm.
En otra realización particular del material de Ia invención, Ia proporción entre Ia matriz metálica y Ia dispersión de partículas de refuerzo varía entre 0 y 0,8.
En una realización preferida, Ia proporción entre Ia matriz metálica y las partículas de Ia dispersión es Ia siguiente:
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de volframio = 0- 0,734,
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de ferro volframio = 0-0,510
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de volframio = 0- 0,775 - matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de ferro volframio =
0-0,539
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de volframio = 0- 0,597
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de ferro volframio = 0-0,414 - matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de volframio = 0-0,720
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de ferro volframio = 0- 0,500
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de óxido de volframio = 0-0,634,
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,550
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de óxido de volframio = 0-0,775 - matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,560
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de óxido de volframio = 0-0,650
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,430
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de óxido volframio = 0- 0,720 matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,520 - matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de carburo de volframio = 0-0,710,
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,550
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de carburo de volframio = 0-0,710
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,560
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de carburo de volframio = 0-0,610 - matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,420
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de carburo de volframio = 0-0,740
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,520
La incorporación de las partículas de refuerzo permite obtener un nuevo material con valores óptimos de densidad y con unas propiedades mecánicas y cinegéticas similares a las del plomo, ya que contribuyen a aumentar Ia densidad de Ia aleación sin afectar a su dureza, maleabilidad, balística, etc. Además, presenta buenas propiedades relativas al alcance y a Ia transmisión de Ia energía cinética durante el impacto gracias a su óptima deformabilidad, Io que evita su desintegración en el momento de dicho impacto.
Así, en una realización particular de Ia invención, empleando Ia aleación estaño-bismuto con un 22% de ferrowolframio preoxidado como partícula de refuerzo, es posible obtener densidades superiores a las del plomo, del orden de 10,2 g/cm3. Asimismo se mejoran las propiedades de deformabilidad al impacto (figura 1 ).
Además, el nuevo material tipo ODS de Ia invención puede comprender un metal seleccionado de entre el antimonio, el estaño, el cobre, el zinc y el hierro.
El empleo de dichos metales permite mejorar y optimizar las propiedades del nuevo material de Ia presente invención en Ia fabricación de, por ejemplo, munición ecológica, particularmente perdigones, frente a los perdigones de plomo. En una realización particular, el nuevo material de Ia invención comprende dicho metal en una proporción del 0,05 al 10% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
En una realización preferida, el nuevo material de Ia invención comprende antimonio en una proporción del 0,1-6% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
En otra realización preferida, el nuevo material de Ia invención comprende estaño en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
En otra realización preferida, el nuevo material de Ia invención comprende cobre en una proporción del 0,1-2% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
En otra realización preferida, el nuevo material de Ia invención comprende zinc en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
En otra realización preferida, el nuevo material de Ia invención comprende hierro en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
Dicho material ecológico, por sus características de composición, no provoca daños al medio ambiente, presentando una alta resistencia a Ia corrosión química en contacto con el agua, Io que, unido a sus propiedades mecánicas de dureza, maleabilidad, deformabilidad, etc., Ie permite su empleo en diferentes aplicaciones.
Así, en otro aspecto de Ia invención se contempla el empleo de este nuevo material en Ia fabricación de munición ecológica, anzuelos para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, pantallas frente a los rayos-X y a Ia radiación ionizante, palos de golf, conducciones de agua y fontanería y aplicaciones eléctricas y magnéticas.
En el contexto de Ia presente solicitud, el término "munición" incluye cualquier tipo de munición que puede emplearse en armas destinadas a actividades cinegéticas tal como, por ejemplo, perdigones, balas, balines, postas, etc.
En realizaciones preferidas de Ia invención, Ia munición ecológica, fabricada a partir de este nuevo material, es un perdigón.
Por último, en otro aspecto de Ia invención, Ia presente solicitud proporciona una munición ecológica, preferiblemente un perdigón, fabricada a partir del material, tipo ODS, descrito previamente.
En una realización preferida, dicho perdigón tiene propiedades magnéticas. Es el caso de perdigones fabricados con un material tipo ODS en el que Ia dispersión metálica de refuerzo es de ferro volframio. Dichos perdigones son particularmente ventajosos en cuanto a su localización y recogida en el área de caza donde se han usado mediante el empleo de un dispositivo adecuado que incorpora, por ejemplo, un imán.
Los tamaños de los perdigones que se pueden fabricar utilizando el nuevo material de dispersión particulada, abarcan los tamaños de los perdigones de plomo comercializados y cualquiera que requiera ajustarse a las propiedades balísticas a los distintos tipos de armas. En general, los tamaños y formas de los perdigones fabricados dependerán del proyectil y del arma que se desee emplear. El nuevo material permite obtener propiedades mecánicas y balísticas análogas a las del plomo, a densidades más bajas que las de este elemento químico y sus aleaciones empleadas en munición cinegética. Estas propiedades de Ia balística interna y extema permiten no tener que hacer modificaciones en el diseño de las actuales armas de fuego. Además, Ia densidad del material permite el empleo de presiones atmosféricas, ó muy reducidas, así como bajas temperaturas de fusión para su obtención, Io que supone un importante ahorro desde el punto de vista energético.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Material ecológico tipo ODS que comprende una matriz de aleación metálica y una dispersión de partículas de refuerzo distribuida en ella, caracterizado porque presenta una densidad entre 7-14 g/cm3 y una deformabilidad mayor o igual al 10%.
2. Material ecológico tipo ODS, según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque Ia matriz metálica está compuesta por una aleación de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto o de estaño y zinc.
3. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 2, caracterizado porque Ia matriz de aleación metálica está compuesta por una aleación de zinc y bismuto con un 1-29% en peso de bismuto y un 71-99% en peso de zinc; ó una aleación de zinc y aluminio con un 75-95% en peso de zinc y un
5-25% en peso de aluminio; ó una aleación de bismuto y estaño con un 71- 99% en peso de bismuto y un 1-29% en peso de estaño; ó una aleación de zinc y estaño con un 1-39% en peso de estaño y un 61-99% en peso de zinc, en este caso sin refuerzo, ó una aleación de zinc y estaño con un 1-99% en peso de zinc y un 99-1 % en peso de estaño, siendo en este caso con refuerzo, porcentajes en peso respecto al peso total de aleación.
4. Material ecológico tipo ODS según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las partículas de refuerzo son de volframio, ferro volframio, carburo de volframio, carburo de ferrovolf ramio, óxido de volframio, óxido de ferrovolframio ó derivados de éstos.
5. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 4, caracterizado porque las partículas de refuerzo tienen un diámetro comprendido entre 1- 500 μm.
6. Material ecológico tipo ODS, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque Ia proporción entre Ia matriz de aleación metálica y las partículas de refuerzo varía entre 0 y 0,8.
7. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 6, caracterizado porque Ia proporción entre Ia matriz metálica y Ia dispersión de partículas de refuerzo es:
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de volframio = 0-
0,734,
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de ferro volframio = 0-0,510
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de volframio = 0- 0,775
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de ferro volframio = 0-0,539
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de volframio = 0- 0,597 - matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de ferro volframio
= 0-0,414
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de volframio = 0-0,720
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de ferro volframio = 0- 0,500 - matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de óxido de volframio
= 0-0,634,
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,550
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de óxido de volframio = 0-0,775 - matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,560
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de óxido de volframio = 0-0,650 - matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,430
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de óxido volframio = 0- 0,720
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de óxido de ferro volframio = 0-0,520
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de carburo de volframio = 0-0,710,
- matriz de aleación de zinc y bismuto / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,550 - matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de carburo de volframio = 0-0,710
- matriz de aleación de zinc y aluminio / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,560
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de carburo de volframio = 0-0,610
- matriz de aleación de bismuto y estaño / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,420
- matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de carburo de volframio = 0-0,740 - matriz de aleación de estaño y zinc / partículas de carburo de ferro volframio = 0-0,520
8. Material ecológico tipo ODS según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un metal seleccionado de entre antimonio, estaño, cobre, zinc y hierro.
9. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 8, caracterizado porque comprende dicho metal en una proporción del 0,05 al 10% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
10. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 9, caracterizado porque comprende antimonio en una proporción del 0,1-6% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
11. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 9, caracterizado porque comprende estaño en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
12. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 9, caracterizado porque comprende cobre en una proporción del 0,1-2% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
13. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 9, caracterizado porque comprende zinc en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
14. Material ecológico tipo ODS según Ia reivindicación 9, caracterizado porque comprende hierro en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.
15. Uso del material ecológico tipo ODS, según las reivindicaciones 1-14, para Ia fabricación de munición ecológica, anzuelos para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, pantallas frente a los rayos-X y a Ia radiación ionizante, palos de golf, conducciones de agua y fontanería y aplicaciones eléctricas y magnéticas.
16. Uso del material ecológico tipo ODS, según Ia reivindicación 15, caracterizado porque Ia munición ecológica es un perdigón.
17. Munición ecológica fabricada a partir del material tipo ODS de las reivindicaciones 1-14.
18. Munición ecológica según Ia reivindicación 17, caracterizada porque es un perdigón.
19. Munición ecológica según Ia reivindicación 18, caracterizada porque dicho perdigón tiene propiedades magnéticas.
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