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notícia Uma pitada de zircônio torna material superduro ainda mais duro
elias.girardi postou um tópico em Notícias
É só uma pitada, mas o material muda de estrutura, mais do que dobrando sua resistência. [Imagem: Tomohiro Nishi et al. - 10.1038/s41598-020-78064-0] Compósitos de matriz cerâmica Os chamados "compósitos de matriz cerâmica" (CMCs) são materiais incrivelmente fortes usados em motores a jato, turbinas a gás e ferramentas de corte especiais, para cortar superligas de níquel, por exemplo. O óxido de alumínio (Al2O3) é um desses materiais, sendo duro e quimicamente inerte. O carbeto de tungstênio (WC) é outro, usado como um material superduro. Por isso, tem havido um grande esforço em criar um compósito de matriz cerâmica Al2O3-WC, mas os resultados vinham sendo insatisfatórios até agora. Tomohiro Nishi e seus colegas da Universidade de Nagoya, no Japão, acabam de conseguir sintetizar o tão sonhado material composto. Materiais superduros Para fazer materiais superduros, os pesquisadores testam inúmeras formulações para identificar uma que apresente uma alta resistência à flexão, que é uma medida da tensão física que um material suporta antes de se dobrar ou quebrar. Anteriormente, ninguém havia obtido um CMC de Al2O3-WC com uma resistência à flexão maior do que 1 gigapascal, o que significa que nenhum deles conseguiu superar os CMCs existentes. Nishi experimentou então adicionar quantidades minúsculas de dióxido de zircônio (ZrO2) durante a criação dos CMCs Al2O3-WC. Era o ingrediente que faltava: Esta adição rendeu CMCs Al2O3-WC superduros, com resistências à flexão maiores do que 2 gigapascais. "Este é um recorde histórico neste campo," disse Nishi. Comparação do resultado obtido com outras cerâmicas superduras. [Imagem: Katsuyuki Matsunaga] Pitada de zircônio E essa melhoria considerável na resistência à flexão foi obtida com uma adição relativamente modesta de ZrO2: O aditivo representa menos de 5% da massa dos compósitos Al2O3-WC obtidos, muito menos do que a quantidade de aditivo normalmente usados em CMCs. "Os materiais que desenvolvemos podem ser usados como materiais superduros em dispositivos de usinagem para corte de componentes metálicos duros a serem usados em aviões e automóveis," disse o professor Katsuyuki Matsunaga, membro da equipe. Na verdade, esse uso é iminente: a empresa NGK Spark Plug já licenciou a tecnologia para usar o material superduro em ferramentas de corte para uso em tornearia e usinagem. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=achando-ingrediente-certo-fazer-ceramica-superdura&id=010170210205
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