AlumAi??nio superforte pode superar aAi??o inoxidA?vel
Depois de alcanAi??ar os extremos em termos de densidade ai??i?? umAi??alumAi??nio superdensoAi??e outroAi??alumAi??nio tA?o leve que flutua na A?guaAi??- agora os metalurgistas obtiveram uma liga de alumAi??nio tA?o forte que rivaliza com a resistA?ncia do aAi??o inoxidA?vel.
ai???Ligas de alumAi??nio leves e de alta resistA?ncia, com forAi??a comparA?vel aos aAi??os inoxidA?veis, vA?o revolucionar as indA?strias automobilAi??stica e aeroespacial,ai??? disse o professor Xinghang Zhang, da Universidade Purdue, nos EUA.
Normalmente as ligas de alumAi??nio sA?o leves e macias ai??i?? em termos metA?licos ai??i?? e apresentam uma resistA?ncia mecA?nica baixa. Mas a equipe de Zhang descobriu duas tAi??cnicas capazes de alterar a microestrutura do alumAi??nio para conferir-lhe maior resistA?ncia e ductilidade.
Falhas de empilhamento e fase 9R
O novo alumAi??nio de alta resistA?ncia tornou-se possAi??vel pela introduAi??A?o de ai???falhas de empilhamentoai???, que sA?o distorAi??Ai??es na estrutura do cristal ai??i?? e essas distorAi??Ai??es influenciam fortemente as caracterAi??sticas mecA?nicas dos metais e ligas.
A rede cristalina de um metal Ai?? constituAi??da por sequA?ncias repetitivas de camadas atA?micas. Se faltar uma camada, diz-se que hA? uma falha de empilhamento. AlAi??m disso, podem ocorrer as chamadas ai???fronteiras gA?measai???, consistindo em duas camadas de falhas de empilhamento.
Embora sejam fA?ceis de serem produzidas em metais como cobre e prata, essas distorAi??Ai??es sA?o difAi??ceis de serem introduzidas no alumAi??nio devido Ai?? sua alta ai???energia de falha de empilhamentoai???. A equipe apostou entA?o em um tipo especAi??fico de falha de empilhamento, chamada de fase 9R.
ai???VocA? precisa introduzir nanofronteiras gA?meas e fases 9R no alumAi??nio nanogranulado para aumentar a forAi??a e a ductilidade e melhorar a estabilidade tAi??rmica,ai??? disse o professor Zhang.
E foi exatamente isto o que ele e sua equipe descobriram como fazer ai??i?? e de duas maneiras diferentes.
PulverizaAi??A?o com metal
A primeira tAi??cnica consiste na induAi??A?o de fases 9R no alumAi??nio ai??i?? simples ou gA?meas ai??i?? por choque, o que foi feita bombardeando filmes de alumAi??nio ultrafinos com microprojAi??teis minA?sculos de diA?xido de silAi??cio.
Na segunda tAi??cnica, a fase 9R e as fronteiras gA?meas foram induzidas no alumAi??nio nA?o por choque, mas pela introduAi??A?o de A?tomos de ferro na estrutura do cristal de alumAi??nio atravAi??s de um processo chamado pulverizaAi??A?o magnetrA?nica, ou pulverizaAi??A?o catA?dica.
Esta A?ltima abordagem Ai?? particularmente promissora porque, como o ferro tambAi??m pode ser introduzido no alumAi??nio usando outras tAi??cnicas, como a fundiAi??A?o, ela poderA? ser ampliada do laboratA?rio para aplicaAi??Ai??es industriais.
ai???Estes resultados mostram como fabricar ligas de alumAi??nio que sA?o comparA?veis, ou mesmo mais resistentes, do que os aAi??os inoxidA?veis. HA? um grande potencial de impacto comercial nesta descoberta,ai??? finalizou Zhang.
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