Tecnología

Diseñan un nuevo material útil en la ingeniería mecánica

Los científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia (MISIS) mejoraron la tecnología de fabricación de piezas cerámicas a partir de carburo de silicio.

Sputnik

MOSCÚ.- Según los autores, el uso del nuevo material podría aumentar significativamente las características de los motores de los automóviles y aviones. Los resultados se publican en las revistas Ceramics International y Materials.

El carburo de silicio es un material muy utilizado en la actualidad en diversas industrias como semiconductor y como material de construcción y abrasivo.

La cerámica de carburo de silicio, que se produce con feldespato y arena de cuarzo, soporta enormes presiones de compresión. Pero, según los científicos, es muy sensible a los defectos estructurales, por lo que no aguanta la tracción y la flexión. Además, tiene una baja resistencia al agrietamiento, lo que limita su uso.

“Las cerámicas de carburo de silicio podrían reemplazar con éxito las aleaciones de escaso cobalto, níquel y cromo. Su uso en la fabricación de álabes de turbinas y partes de motores de combustión interna permite elevar las temperaturas de funcionamiento de los motores, aumentando su potencia, su fuerza de tracción, la eficiencia y el respeto por el medio ambiente”, dijo el autor del trabajo, el empleado del Centro Científico y Educativo para la Síntesis Autopropagable de Alta Temperatura de MISIS, Stepán Vorotilo.

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Los científicos de NUST MISIS pudieron mejorar las características del material al formar nanofibras de refuerzo con la tecnología de síntesis autopropagable a alta temperatura.

“Gracias al efecto de la adición combinada de tantalio y teflón, pudimos sintetizar un material con una matriz reforzada con nanofibras de carburo de silicio que activan la sintetización de la cerámica y aumentan las características de resistencia del material, ya que sirven como barrera para la propagación de grietas”, explicó Stepán Vorotilo.

Según los investigadores, debido a la formación de nanofibras fue posible reducir significativamente la temperatura y el tiempo de retención de la cerámica en un horno de vacío entre 1.800 y 2.000 grados durante varias horas y 1.450 durante una hora.

En el futuro, los científicos planean continuar trabajando para aumentar la tenacidad a la fractura y la resistencia del material.

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