Un equipo de investigadores de la Universidad de Osaka demostró que las grietas inducidas en los compuestos que consisten en alúmina Al 2 O 3La cerámica y el titanio Ti como fase dispersa podrían curarse a temperatura ambiente, una primicia mundial.Este método de curación de cerámica permite la curación de grietas incluso en un estado en el que las piezas de cerámica se montan en dispositivos a bajo costo y sin utilizar procesos complicados de tratamiento térmico a alta temperatura que requieren cantidades significativas de energía.
Aunque se han investigado y desarrollado varios tipos de compuestos de metal y cerámica, su combinación y estructuras finas fueron limitadas debido a las diferencias en los tipos de unión de cerámica a metal, la reactividad química y el tamaño de partícula del polvo de metal disponible comercialmente.
Este equipo superó estas restricciones al optimizar los procesos de síntesis y los procesos de sinterización. En 2018, produjeron Al 2 O 3 / Compuestos de Ti con una estructura de percolación controlando el contenido de Ti agregado y optimizando el tamaño de partícula del polvo de Ti metálico y los procesos de sinterización, mejorando la tenacidad a la fractura y la conductividad eléctrica del Al 2 O 3 / Compuestos de Ti.
En este estudio, los investigadores demostraron que se produjo anodización electroquímica en Al 2 O 3 / Compuestos de Ti. Además, desarrollaron un método de curación a temperatura ambiente para curar grietas inducidas en Al 2 O 3 / Compuestos de Ti utilizando el fenómeno de anodización sin tratamiento térmico, recuperando la resistencia de los compuestos a su nivel original, una primicia mundial. Los resultados de esta investigación se publicaron en el Revista de la Sociedad Americana de Cerámica .
Para curar la cerámica, se ha estudiado la curación de grietas por reacción química capacidad de autocuración, pero fue necesario un tratamiento a alta temperatura de 1,000 ° C o más para causar una reacción química y / o una reacción de difusión, llamada re-sintering.
Además, debido a que los métodos de reparación de grietas que usan adhesivo de resina por ejemplo, resina epoxi o cemento cerámico tenían un límite de adhesión entre cerámica y resina o cemento cerámico, fue difícil recuperar completamente la resistencia a la fractura a su nivel original.
En este estudio, los investigadores lograron una alta conductividad eléctrica al dispersar homogéneamente Ti, demostrando la curación de grietas a temperatura ambiente en Al 2 O 3 / Compuestos de Ti por anodización sin tratamiento térmico y recuperación total de la resistencia a la fractura a su nivel original por primera vez en el mundo.
En experimentos con compuestos cuya resistencia a la fractura disminuyó debido a las grietas introducidas, demostraron :
El autor principal, Tohru Sekino, dice: "Los resultados de nuestro estudio también se pueden aplicar a sistemas compuestos basados en cerámica que no sean Al 2 O 3 / Ti composites como un nuevo método de curación de grietas para cerámica, y una técnica para garantizar la confiabilidad de la cerámica en sí. Al 2 O 3 / Los compuestos de Ti se desarrollarán en materiales multitarea que permitan múltiples funciones y aplicaciones de acuerdo con su propósito y uso ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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