Recubrimientos en Polvo Conductivos
La carga electrostática se crea allí donde se produce fricción. Todo el mundo conoce este fenómeno, que se produce, por ejemplo, al arrancar un envoltorio de plástico de un producto. Una consecuencia necesaria de la carga electrostática es su descarga, que se denomina brevemente "ESD". Se produce bruscamente y crea picos de tensión de 100.000 V entre dos objetos.
¿Por qué necesitamos superficies conductoras?
Los recubrimientos en polvo convencionales son eléctricamente aislantes con una resistividad superficial de más de 1 TΩ. Por tanto, no pueden desviar los picos de tensión y se convierten en un riesgo para los componentes electrónicos o pueden actuar como fuente de ignición de explosiones de polvo. Por eso, los aplicadores que recubren productos como armarios eléctricos, carcasas eléctricas, mazos de cables y ordenadores necesitan polvos muy específicos.
Aislantes eléctricos
Estos materiales presentan una resistencia superior a 1011 ohmios. En su interior, una carga apenas puede moverse. El caucho, la porcelana, el vidrio, los diamantes y el aire, así como la mayoría de los recubrimientos en polvo, entran dentro de esta categoría. En cuanto a los recubrimientos en polvo, pueden dividirse en diferentes sistemas de resina que se comportan de forma diferente. Por ejemplo, los epóxidos tienen mayor resistividad que los poliésteres. Cuando los aislantes experimentan tensiones extremadamente altas de varios kilovoltios o megavoltios puede ocurrir que los electrones se vean forzados a moverse de su posición. El resultado es una descarga disruptiva (por ejemplo, un rayo) en la que se transporta una gran cantidad de energía en un corto periodo de tiempo.
Comportamiento antiestático
El comportamiento Antiestático se muestra entre 109 – 1011 Ω y es necesario por ejemplo en entornos de salas blancas.
Disipador Electroestático
Los materiales que muestran una resistencia superficial entre 103 – 109 Ω son conductores eléctricos disipadores electrostáticos. Esto significa que los materiales son capaces de descargarse lentamente y que pueden utilizarse para componentes eléctricos en zonas con peligro de explosión. Un material que es disipador electrostático SIEMPRE es antiestático, pero no al contrario.
Conductores
Los conductores son materiales en los que las cargas pueden fluir libremente. Los más conocidos son los metales, los ácidos, los álcalis, las soluciones salinas y el grafito. Su resistividad superficial es inferior a 106 Ω.
Cómo hacer que un recubrimiento en polvo sea conductivo
La conductividad puede añadirse mediante la suma de aditivos conductores. Con una concentración baja del aditivo no ocurrirá nada, pero a medida que se aumenta la dosis del aditivo es más probable que las partes del aditivo estén en contacto entre sí a través del material y puedan formar vías de corriente. La conductividad aumenta en un pequeño intervalo de concentración por la potencia de diez y más. Esta zona es la llamada concentración crítica. Si seguimos añadiendo aditivo, la conductividad aumentará más, pero no tan rápido como alrededor de la CC. Una vez alcanzada cierta concentración de aditivo, seguir añadiendo ya no mejora la conductividad. El gráfico se denomina curva de percolación y la CC también se denomina umbral de percolación.
Grafito
Los aditivos fabricados a partir de carbono conductor de la electricidad se utilizan desde hace mucho tiempo. En épocas anteriores se utilizaba grafito, mientras que en la actualidad suelen emplearse cristales de grafito de una sola capa, que se denominan grafeno. Los recubrimientos en polvo con una resistividad superficial de 103 a 109 Ω sólo son posibles en colores negro o antracita.
Carbono negro
El carbono negro se utiliza en áreas donde sólo se necesita una conductividad moderada. El carbono negro es el resultado de la combustión incompleta de compuestos de carbono en reacciones químicas. ¿Pero por qué es conductor el carbono negro? El carbono negro está formado por partículas primarias en las que los átomos de carbono están dispuestos como en pequeños cristales de grafito.
Fibras
Las fibras de carbono son conocidas por su efecto de refuerzo mecánico, pero también son conductoras de la electricidad. Colorean el componente, pero no colorean su entorno por el tacto o la abrasión, como ocurre con los componentes rellenos de carbono negro o grafito. Por eso se utilizan sobre todo en aplicaciones de salas blancas o para la manipulación de papel.
CNT’s
Los nanotubos de carbono son tubos diminutos de grafito con paredes de distintos grosores. Distinguimos entre nanotubos de pared S (simple), D (doble) y M (múltiple). Incluso en concentraciones muy bajas (0,04 por ciento en peso) se pueden alcanzar altos valores de conductividad. Al igual que otros aditivos, influyen en el color del revestimiento, pero permiten obtener colores más brillantes.
Pigmentos de Mica
Con ellos es posible una resistividad superficial de 109 a 1011 Ω. Se pueden conseguir tanto grises claros como colores.
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