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Es conocido que el recubrimiento por deposición de capas atómicas (Atomic Layer Deposition, ALD) crea una barrera fuerte, uniforme y sin agujeros que protege incluso a los materiales más complejos contra la corrosión y la humedad. El mismo método de revestimiento por ALD también se puede usar para recubrir materiales tales como finas partículas o polvos.

Es importante puntualizar que cuando hablamos de revestimiento en polvo, realmente significa cubrir el polvo. No nos referimos a los métodos de revestimiento que utilizan polvo y procesos electrostáticos o térmicos para reemplazar la pintura convencional. Ese tipo de revestimiento en polvo es demasiado grueso y está fuera de nuestro campo habitual de aplicaciones.

Los polvos finos se recubren por múltiples razones: para mejorar su funcionalización, para protegerlos de la humedad y para ayudar a prevenir la corrosión. El revestimiento de polvos sensibles ha ayudado a industrias como la iluminación LED para mejorar la vida útil del producto.

Los mejores resultados para el recubrimiento de polvos finos se ha logrado mediante ALD con reactor de lecho fluidizado (FBR), ya que es el único tipo de reactor que proporciona revestimiento uniforme para partículas individuales.

¿Por qué usar un lecho fluidizado y no un lecho fijo? Un lecho fluidizado mantiene las partículas en movimiento. Esto permite una mezcla extensa en todas las direcciones, y asegura que todas las partículas estén recubiertas uniformemente.

Un lecho fijo básicamente mantiene las partículas apiladas, dejando poco o ningún espacio para que los gases precursores se difundan a través de la masa de partículas. Esto significa que las partículas acabarán parcialmente cubiertas, o no recubierto en absoluto.
 

Un lecho fijo a la izquierda, con partículas apiladas impedidas de ser recubiertas uniformemente, y un lecho fluido a la derecha, con fluidización que permite un recubrimiento uniforme de todas las partículas.

En Beneq han desarrollado el ALD con el módulo de FBR para mantener la masa de la partículas con un nivel de fluidez suficiente usando no un método, sino dos:

1.    Mediante el uso de flujo de gas a través del reactor, y
2.    Mediante la vibración del propio módulo del reactor.

El diseño también cuenta con ventanas de observación en el módulo FBR para que se pueda observar el proceso de fluidización. Esto es extremadamente útil cuando se establece el flujo mínimo de fluidización, ya que es bueno poder ver lo que está sucediendo. Una vez que haya establecido la velocidad mínima de fluidización, es fácil aumentarla o disminuirla.

Un reactor de acero inoxidable también está disponible para los procesos a alta temperatura y el uso para producción. Tanto el vidrio como los reactores de acero inoxidable se pueden utilizar con la misma configuración FBR.

Además de observar la fluidización, también puede ver los resultados reales a nivel molecular a partir del análisis in situ proporcionado por el analizador de gases residuales (RGA). El RGA está integrado en el sistema ALD, que analiza los resultados y proporciona datos en tiempo real en su PC.

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