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Vía Metal Miner
Científicos chinos anunciaron recientemente el desarrollo de una técnica para mejorar significativamente la resistencia al calor de las aleaciones de aluminio. Este avance abordará un desafío importante que durante mucho tiempo ha restringido el uso de este metal liviano en campos críticos como la aeroespacial y la transporte.
Según un informe en el South China Morning Post, el equipo de científicos de la Universidad de Tianjin desarrolló la nueva técnica al inyectar nanopartículas en aleaciones de aluminio comunes y corrientes. Al hacerlo, crearon una aleación de aluminio fortalecida que demostró ser capaz de funcionar bien incluso a temperaturas muy altas.
Nueva Aleación de Aluminio Resiste Altas Temperaturas, Facilita Producción
Este informe de la agencia de noticias Xinhua describe cómo los fabricantes valoran las aleaciones de aluminio por su baja densidad, alta resistencia específica y resistencia a la corrosión. Pero hasta ahora, las aleaciones de aluminio demostraban una resistencia al calor limitada, operando típicamente alrededor de los 350 grados Celsius, o 662 grados Fahrenheit. Más allá de los 400 grados Celsius, sus propiedades mecánicas se degradaban rápidamente, limitando drásticamente el uso del aluminio en el diseño aeroespacial.
El informe cita a un científico que dice que la nueva aleación no solo será fácil de producir a gran escala, sino que su desarrollo es de gran importancia para la industria aeroespacial. Como la mayoría sabe, los aviones, cohetes y vehículos espaciales enfrentan mucha fricción atmosférica. Además, a menudo deben operar en campos de alta temperatura. Esta nueva técnica permitirá el uso de componentes de aluminio en situaciones donde antes no eran adecuados.
En Busca de una Mejor Aleación de Aluminio
El equipo de la Universidad publicó sus hallazgos en la revista revisada por pares "Nature Materials" en abril de este año. Según el informe del SCMP, los resultados de mezclar partículas cerámicas con aleaciones para crear aleaciones reforzadas por dispersión de óxido superaron las expectativas. De hecho, hace aproximadamente dos años, la NASA presentó una técnica similar para producir la Aleación GRX-810, basada en níquel y capaz de resistir temperaturas de hasta 1,093 grados Celsius. El informe también citó el sitio web de la NASA diciendo que este método mejoró en gran medida la resistencia y durabilidad de los componentes utilizados en los sectores de aviación y espacial.
Las aleaciones de ODs se han creado con éxito para metales como hierro, molibdeno, níquel y tungsteno utilizando técnicas de procesamiento químico. Sin embargo, las aleaciones de ODs disponibles comercialmente para metales como aluminio, magnesio, titanio y circonio seguían siendo en su mayoría inexistentes debido a su alta reactividad con el oxígeno. A diferencia de los metales capaces de reducirse desde sus óxidos, estos metales irreducibles plantean desafíos en la extracción.
Para superar este problema, los investigadores de la universidad prepararon partículas de óxido de magnesio de 5nm y utilizaron metalurgia de polvos para distribuir estas partículas dentro de la matriz de aluminio, logrando así un 8% de volumen. Este desarrollo allana el camino para el uso de aleaciones de aluminio en entornos de alta temperatura, potencialmente permitiéndoles competir con ciertas aleaciones de titanio mientras ofrecen un peso significativamente menor.
El Intento de China de Aluminio Verde
China es uno de los mayores consumidores de aluminio, y su industria recientemente aceleró el desarrollo de aluminio de energía verde. Al utilizar más energía verde para la producción de aluminio electrolítico, la industria espera dar pasos significativos en la reducción de las emisiones de carbono. También espera promover activamente la diferenciación del aluminio de energía verde respecto a su contraparte no verde.
Durante la última década, China pasó silenciosamente de la energía térmica a la energía hidroeléctrica para producir aluminio de bajo carbono. Según este informe, la energía térmica representó alrededor del 89% de la energía utilizada por las fundiciones de aluminio en China en 2015, mientras que la energía hidroeléctrica representó solo el 10%. Hoy en día, el uso de energía térmica está en alrededor del 74%, mientras que la energía hidroeléctrica ahora representa alrededor del 20%. En el futuro, la energía solar y eólica también verán una adopción más generalizada, lo que permitirá una industria china del aluminio mucho más verde.
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Por Sohrab Darabshaw
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