1 de julho de 2019
Material obtido a partir de técnica de fusão é mais resistente e flexível que análogos de pó e pode ser usado na impressão 3D

Por Marcio Ishikawa

Cientistas da Universidade Nacional Russa de Ciência e Tecnologia (MISIS) conseguiram reforçar alumínio fundido com níquel e lantânio, criando um material que combina benefícios  dos compósitos de alumínio e das ligas padrão, como flexibilidade, leveza e resistência. Um artigo sobre sua pesquisa foi publicado na revista Materials Letters

Compósitos de alumínio

O grupo de pesquisa, liderado pelo professor Nikolai Belov, vem trabalhando há alguns anos em métodos para a criação de materiais compósitos à base de alumínio com mais de 15% de elementos de reforço. 

“Uma característica do nosso desenvolvimento é a alta capacidade de reforço dos compostos químicos com estrutura ultrafina. O diâmetro dos elementos de reforço não excede dezenas de nanômetros.”
Torgom Akopyan, co-autor do paper

A solução do MISIS usa a técnica de fusão, na qual, após a cristalização do composto Al-Ni-La, o diâmetro da partícula de reforço não excede 30-70 nanômetros. Como o processo de cristalização é natural, as partículas são distribuídas uniformemente, formando uma estrutura mais resistente e flexível que seus análogos de pó. O ensaio da liga Al7La4Ni revelou uma resistência à tracção final de cerca de 250 ± 10 MPa, uma resistência ao escoamento de 200 ± 10 MPa e uma ductilidade de 3,0 ± 0,2%.

Ainda segundo Akopyan, as pesquisas anteriores limitavam-se a fabricação de materiais compósitos por meio de métodos de metalurgia do pó de trabalho intensivo (sinterização de pós) ou por meio de tecnologias de fase líquida, misturando nanopartículas no fundido. 

O processo padrão, atualmente, para reforço do alumínio é com o uso de nanopós, mas este é um processo extremamente caro e demorado – e onde o resultado obtido nem sempre justifica o investimento, pois com um aumento de apenas 5 a 20% na resistência, o material pode perder em plasticidade em até várias vezes. 

Segundo os cientistas, o material proposto tem grande potencial na indústria aeronáutica e automobilística. Além disso, devido às peculiaridades da formação da estrutura, o material proposto pode ser utilizado para a fabricação de peças complexas via impressão 3D.

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