Un equipo de científicos de la Universidad de Tianjin ha anunciado el desarrollo de una técnica innovadora que mejora significativamente la resistencia térmica de las aleaciones de aluminio.
Técnica innovadora mejora aleaciones de aluminio para altas temperaturas
Según un informe del South China Morning Post, los investigadores lograron este avance inyectando nanopartículas en aleaciones de aluminio comunes, creando así una aleación reforzada capaz de rendir bien incluso a temperaturas muy elevadas.
Las aleaciones de aluminio son valoradas por su baja densidad, alta resistencia específica y resistencia a la corrosión. Sin embargo, hasta ahora, estas aleaciones demostraban una resistencia térmica limitada, operando típicamente alrededor de los 350 grados Celsius. Más allá de los 400 grados Celsius, sus propiedades mecánicas se degradan rápidamente, limitando su uso en el diseño aeroespacial.
El informe cita a un científico diciendo 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. Aviones, cohetes y vehículos espaciales enfrentan mucha fricción atmosférica y deben operar a menudo en campos de alta temperatura. Esta nueva técnica permitirá el uso de componentes de aluminio en situaciones donde antes eran inapropiados.
La nueva aleación de aluminio publicada en la revista Nature Materials
El equipo de la Universidad de Tianjin publicó sus hallazgos en la revista revisada por pares «Nature Materials» en abril de este año. Según el informe del South China Morning Post, los resultados de mezclar partículas cerámicas con aleaciones para crear aleaciones reforzadas por dispersión de óxidos superaron las expectativas. Hace aproximadamente dos años, la NASA reveló una técnica similar para producir la aleación GRX-810, basada en níquel y capaz de soportar temperaturas de hasta 1,093 grados Celsius.
Las aleaciones reforzadas por dispersión de óxidos (ODS) se han creado exitosamente para metales como el hierro, molibdeno, níquel y tungsteno usando técnicas de procesamiento químico. Sin embargo, las aleaciones ODS comercialmente disponibles para metales como el aluminio, magnesio, titanio y zirconio eran escasas debido a su alta reactividad con el oxígeno.
Para superar este problema, los investigadores de la universidad prepararon partículas de óxido de magnesio de 5nm y utilizaron la metalurgia de polvos para distribuir estas partículas dentro de la matriz de aluminio, logrando así un volumen del 8%. Este desarrollo abre la puerta al uso de aleaciones de aluminio en entornos de alta temperatura, permitiendo potencialmente que compitan con ciertas aleaciones de titanio mientras ofrecen un peso significativamente menor.
China acelera el desarrollo de aluminio de energía verde para reducir emisiones
China es uno de los mayores consumidores de aluminio, y su industria ha acelerado recientemente el desarrollo de aluminio de energía verde. Utilizando más energía verde para la producción de aluminio electrolítico, la industria espera avanzar significativamente en la reducción de emisiones de carbono y promover activamente la diferenciación del aluminio de energía verde de su contraparte no verde.
En la última década, China ha pasado silenciosamente de la energía térmica a la hidroeléctrica para producir aluminio de bajo carbono. En 2015, la energía térmica representaba aproximadamente el 89% de la energía utilizada por los fundidores de aluminio en China, mientras que la energía hidroeléctrica representaba solo el 10%. Hoy en día, el uso de energía térmica se sitúa en aproximadamente el 74%, mientras que la energía hidroeléctrica representa alrededor del 20%.
En el futuro, la energía solar y eólica también verán una adopción más generalizada, permitiendo así una industria del aluminio china mucho más ecológica.