MÉTODO SOL-GEL DE FABRICAÇÃO DE MICROESFERAS METÁLICAS COM POROSIDADE CUSTOMIZADA

IDENTIFICADOR: 50 | DATA: 26-05-2020
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SETOR ECONÔMICO:

Elétrico e Eletroeletrônicos

Energias

Metalúrgica

Mineração

Siderurgia


PROBLEMA QUE SOLUCIONA:

Viabilização da fabricação de microesferas metálicas com porosidade

customizada. Em setores industriais como aqueles da Energia Nuclear

(Produção de combustíveis nucleares avançados tipo cermet), da

indústria Eletro e Eletrônica (Produção da matéria-prima de imãs

avançados de alto desempenho de Terras Raras) e mesmo da Mineração

(Pelotização de minérios de ferro ou dos subprodutos da sua exploração),

existe, atualmente, uma demanda por ligas metálicas comuns ou especiais

(óxido metálico (microesferas combustíveis de UO2), óxido metálico – óxido

metálico (microesferas de Al2O3 – SiO2) e óxido metálico – metal (microesferas

de UO2 – microesferas de Aço inox, cermet)) com requisitos de composição,

forma (preferencialmente esférica), tamanho (100 µm a 40.000 µm) e distribuição

estreita de tamanho, resistência mecânica, nanoestruturação (com nanopartículas

(<1000 nm) metálicas ou óxidas ou oxidas-metálicas soldadas puntualmente,

separadas por poros com tamanho e distribuição de tamanho específicos

(microporos, <2 nm; mesoporos, 2 a 50 nm; e macroporos, >50 nm)),

baixo custo e produção escalável e compatível com a demanda do mercado.


SOLUÇÃO APRESENTADA:

Usou-se os princípios da química coloidal, à temperatura ambiente, partindo

de reagentes industriais convencionais, para produzir nanopartículas

energéticas e agregá-las controladamente na forma de esferas, tendo elas

os requisitos de composição, tamanho e nanoestruturação customizados.

A nanoestruturação favorece a obtenção de esferas metálicas, óxidas ou

óxidas-metálicas em temperaturas inferiores ao ponto de fusão da

composição customizada, tornando o processo produtivo mais barato.


PRINCIPAIS VANTAGENS E BENEFÍCIOS:

Alta reprodutibilidade.

Grande facilidade de adaptar procedimentos de síntese de uma escala de

laboratório para uma escala piloto ou mesmo industrial.

Baixo custo de produção.

Controle das propriedades das partículas de óxidos metálicos e,

consequentemente, também das partículas metálicas.


POTENCIAIS APLICAÇÕES:

Fabricação do combustível nuclear avançado do tipo cermet UO2-Aço inox

e de Aço inox.

Adsorventes de metais pesados e outros elementos, danosos ao meio ambiente

e ao ser humano.

Suporte de adsorventes orgânicos purificadores de proteínas (Indústria farmacêutica,

ramo de produção de medicamentos de alta tecnologia para tratamento de câncer

e combate a vírus). 


ESTÁGIO DE DESENVOLVIMENTO:

Escala laboratorial


TITULARES:

COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR - CNEN


NÚMERO DO PROCESSO NO INPI:

BR 10 2019 009121 5



INFORMAÇÕES PARA CONTATO:

Armindo Santos

E-mail: santosa@cdtn.br


LINKS ÚTEIS:

Acesse o pedido de patente na íntegra aqui.