El metal de madera , también conocido como aleación de Lipowitz o por los nombres comerciales Cerrobend , Bendalloy , Pewtalloy y MCP 158 , es una aleación de metal que es útil para soldar y fabricar piezas metálicas personalizadas, pero que es tóxico al tocarlo o respirar sus vapores. Es eutéctica , aleación fusible con un punto de fusión de aproximadamente 70 ° C (158 ° F). Es una aleación eutéctica de 50% de bismuto , 26,7% de plomo , 13,3% de estaño y 10% de cadmio en masa. [1] [2]
La aleación lleva el nombre de Barnabas Wood . [3]
Aplicaciones
El metal de madera es útil como soldadura de bajo punto de fusión , metal de fundición a baja temperatura , fluido de acoplamiento de alta temperatura en baños de calor y como elemento de válvula fundido al fuego en sistemas de rociadores contra incendios en edificios. Los cilindros de gas médico en el Reino Unido tienen un sello metálico de Wood, que se derrite en el fuego, lo que permite que el gas escape y reduce el riesgo de explosión de gas .
El metal de madera se usa comúnmente como relleno al doblar tubos de metal de paredes delgadas . Para este uso, la tubería se llena con metal de Wood fundido. Una vez que este relleno se solidifica, el tubo se dobla. El relleno evita que el tubo se colapse. Luego, el metal de la madera se elimina por calentamiento, a menudo por inmersión en agua hirviendo.
Otros usos incluyen hacer aberturas y bloques con formas personalizadas (por ejemplo, cortes de haz de electrones y bloques pulmonares) para tratamientos de radiación médica, hacer moldes de llaves que son difíciles de duplicar de otra manera [4] [5] y hacer incrustaciones de metal en madera.
El metal de madera es útil en talleres mecánicos y laboratorios técnicos cuando se necesitan medios alternativos para sujetar piezas delicadas. Se utiliza como una capa endurecida adicional para permitir el agarre y mecanizado adecuados de un objeto. El objeto se sumerge en el metal de Wood fundido para recubrirlo total o parcialmente, formando una capa de unos pocos milímetros hasta unos centímetros de espesor, dependiendo de cómo se sujetará el objeto en su lugar. Después de enfriar, el nuevo conjunto se sujeta por medios convencionales. Este método es más útil para piezas de trabajo únicas o de producción limitada, cuando la construcción de una plantilla especial de sujeción o sujeción no sería rentable ni ofrecería la máxima capacidad de sujeción.
El metal de madera también es útil para reparar antigüedades. Por ejemplo, una pieza de chapa doblada puede repararse fundiendo un troquel de metal de Wood a partir de un ejemplo intacto: la baja temperatura de fusión del metal de Wood hace que sea poco probable que dañe el original, y la pieza dañada se puede sujetar en el troquel y apretó lentamente para darle forma de nuevo.
El metal de Wood ha sido utilizado durante mucho tiempo por los entusiastas de los ferrocarriles modelo para agregar peso a las locomotoras, aumentando la tracción y la cantidad de automóviles que se pueden tirar.
El metal de Wood también se utiliza en la fabricación de electrodos extracelulares para el registro electrofisiológico de la actividad neuronal. [6]
Al igual que otras aleaciones fusibles, por ejemplo, el metal de Rose, el metal de Wood se puede utilizar como medio de transferencia de calor en baños calientes. Los baños calientes con metales de Rose y Wood no se utilizan habitualmente, pero se emplean para temperaturas superiores a 220 ° C (428 ° F). [7]
El metal de madera tiene un módulo de elasticidad de 12,7 GPa y un límite elástico de 26,2 MPa. [8]
Toxicidad
El metal de la madera es tóxico porque contiene plomo y cadmio, y la contaminación de la piel desnuda se considera dañina. También se sabe que el vapor de las aleaciones que contienen cadmio representa un peligro para los seres humanos. La intoxicación por cadmio conlleva el riesgo de cáncer , anosmia (pérdida del sentido del olfato) y daño al hígado, riñones, nervios, huesos y sistema respiratorio. El metal de Field es una alternativa no tóxica.
El polvo puede formar mezclas inflamables con el aire.
Aleaciones relacionadas
Aquí se enumeran varias otras aleaciones con puntos de fusión bajos similares.
Aleación | Punto de fusion | ¿ Eutéctico ? | % De bismuto | % De plomo | Estaño % | Indio % | Cadmio % | Talio % | Galio % | Antimonio % |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Metal de Rose | 98 ° C (208 ° F) | No | 50 | 25 | 25 | - | - | - | - | - |
Cerrosafe | 74 ° C (165 ° F) | No | 42,5 | 37,7 | 11,3 | - | 8.5 | - | - | - |
Metal de madera | 70 ° C (158 ° F) | sí | 50 | 26,7 | 13,3 | - | 10 | - | - | - |
Metal de campo | 62 ° C (144 ° F) | sí | 32,5 | - | 16,5 | 51 | - | - | - | - |
Cerrolow 136 | 58 ° C (136 ° F) | sí | 49 | 18 | 12 | 21 | - | - | - | - |
Cerrolow 117 | 47,2 ° C (117 ° F) | sí | 44,7 | 22,6 | 8.3 | 19,1 | 5.3 | - | - | - |
Bi-Pb-Sn-Cd-In-Tl | 41,5 ° C (107 ° F) | sí | 40,3 | 22,2 | 10,7 | 17,7 | 8.1 | 1.1 | - | - |
Galinstan | −19 ° C (−2 ° F) | sí | <1,5 | - | 9.5-10.5 | 21-22 | - | - | 68–69 | <1,5 |
Referencias
- ^ GWA Milne, ed. (2005). Sustancias químicas comercialmente importantes de Gardner: sinónimos, nombres comerciales y propiedades . John Wiley e hijos . ISBN 978-0-471-73661-5.
- ^ Khan FM, Gibbons JP "La física de la radioterapia, 5ª ed" . Wolters Kluwer .
- ^ Jensen, William B. (2010). "El origen del nombre" Aleación fusible de cebolla " " (PDF) . Revista de educación química . 87 (10): 1050–1051. Código bibliográfico : 2010JChEd..87.1050J . doi : 10.1021 / ed100764f . Archivado desde el original (reimpresión archivada) el 3 de abril de 2012.
- ^ DeviantOllam (2019-05-01), Copying Keys via a Mould and Cast Attack , recuperado el 2019-05-04
- ^ The Modern Rogue (2019-10-04), Duplicando una llave usando metal fundido (con LockPickingLawyer) , consultado el 9 de noviembre de 2020
- ^ Frank K., Microelectrodos Becker MC para grabación y estimulación. En: Técnicas físicas en la investigación biológica, editado por Nastuk WL Nueva York: Academic Press, 1964, p. 23–84.
- ^ Sambamurthy, K. (2007). Ingeniería farmacéutica . ISBN 9788122411690.
- ^ Do-Gyoon, Kim (febrero de 2006). "Evaluación de materiales de relleno utilizados para la distribución uniforme de la carga en los límites durante las pruebas biomecánicas estructurales de vértebras completas". Revista de Ingeniería Biomecánica . 128 (1): 161-165. CiteSeerX 10.1.1.721.5864 . doi : 10.1115 / 1.2133770 . PMID 16532630 .
Bibliografía
- Diccionario de metalurgia de Birchon , Londres, 1965
- Técnicas experimentales en física de baja temperatura , GK White, Oxford University Press, tercera edición
enlaces externos
- Haciendo su propio eutéctico de bajo punto de fusión: Science Toys: Un metal que se derrite en agua caliente
- Burdakin y col. , "Puntos de fusión del galio y de eutécticos binarios con galio", Metrologia , 2008