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Kinetic of copper powders production via galvanic deposition on carbon steel activated by high energy ball-milling
Indexado
WoS WOS:001487607900001
DOI 10.1016/J.JMRT.2025.04.300
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Understanding the kinetics of high-purity zero-valent copper production via galvanic displacement process has crucial implications for numerous industrial applications and the development of new cost-effective technologies. This study presents a novel approach to galvanic copper deposition using carbon steel chips and powders as reducing agents. The effects of milling time, used to prepare activated carbon steel powders via high-energy ball milling, and solution acidity on the kinetics and morphological attributes of the deposited copper were investigated. Notably, the galvanic process exhibited a significant dependency of the copper and iron reaction kinetics on both the initial state of the carbon steel (chips or powders) and the acidity of the solution, which was also influenced by the hydrogen evolution reaction as secondary reaction. The most favorable conditions for galvanic deposition were achieved employing carbon steel powders in acidic solutions, enabling rapid copper deposition in less than 5 min, with purities ranging between 90 and 94 %. In contrast, carbon steel chips required reaction times longer than 30 min. Meanwhile, the copper galvanic deposition was not completely evident in solution of natural acidity by using carbon steel powders, due to the formation of a passivating barrier on the carbon steel surface. Experimental results indicated that the reaction rate follows a global second-order kinetics. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and Raman spectroscopy analysis corroborated the results.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Metallurgy & Metallurgical Engineering
Materials Science, Multidisciplinary
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Sin Disciplinas
SciELO
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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Soliz, Alvaro - Universidad de Atacama - Chile
2 Rojas, Pia - Universidad de Atacama - Chile
3 Guzman, Danny - Universidad de Atacama - Chile
4 Caceres, Luis - Universidad de Antofagasta - Chile
5 Galleguillos-Madrid, Felipe M. - Universidad de Antofagasta - Chile
6 Toro, Norman Hombre Universidad Arturo Prat - Chile
7 Celis, Freddy - Universidad de Playa Ancha - Chile

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Financiamiento



Fuente
Sin Información

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Agradecimientos



Agradecimiento
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