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Materiais Avançados

Cerâmica ganha plasticidade e se deforma sem se quebrar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/09/2019

Cerâmica ganha plasticidade e se deforma sem se quebrar
Na primeira linha estão os testes com as primeiras amostras de cerâmica maleável - ela não se espatifava, mas as trincas apareciam. Os testes com o processo otimizado aparecem nas duas linhas inferiores.
[Imagem: 10.1126/sciadv.aaw5519]

Cerâmica que se deforma

As cerâmicas, com sua resistência mecânica e térmica, poderiam substituir vários outros materiais com vantagens econômicas e ambientais se não tivessem uma grande desvantagem: o fato de serem quebradiças.

Mas as pesquisas começam a mostrar que é possível tornar cerâmicas mais maleáveis e dar-lhes alguma ductilidade.

No ano passado, uma equipe da Universidade Purdue, nos EUA, demonstrou um processo de fabricação que tornou a cerâmica capaz de se deformar como um metal.

A técnica consiste em aplicar uma corrente elétrica durante a fabricação da cerâmica, por um processo chamado sinterização, no qual um material em pó coalesce em uma massa sólida. Adicionando a eletricidade, a equipe batizou seu novo processo de sinterização flash.

Agora eles foram além, otimizando o processo. O resultado é que nem mesmo as trincas que apareciam nos primeiros testes aparecem mais, com os blocos de cerâmica deformando-se em uma medida que faria qualquer peça cerâmica comum espatifar-se.

A plasticidade da cerâmica significa maior durabilidade mecânica durante a operação. A amostra - a equipe trabalhou neste teste com a cerâmica dióxido de titânio - também suportou uma tensão de compressão equivalente à de alguns metais, antes que as primeiras rachaduras começassem a aparecer.

"Nossos resultados são importantes porque abrem as portas para o uso de diversas cerâmicas diferentes de novas maneiras, que podem fornecer mais flexibilidade e durabilidade para sustentar cargas pesadas e altas temperaturas, sem falhas de quebra catastróficas," disse o pesquisador Jin Li.

Bibliografia:

Artigo: Nanoscale stacking fault-assisted room temperature plasticity in flash-sintered TiO2
Autores: Jin Li, Jaehun Cho, Jie Ding, Harry Charalambous, Sichuang Xue, Han Wang, Xin Li Phuah, Jie Jian, Xuejing Wang, Colin Ophus, Thomas Tsakalakos, R. Edwin García, Amiya K. Mukherjee, Noam Bernstein, C. Stephen Hellberg, Haiyan Wang, Xinghang Zhang
Revista: Science Advances
Vol.: 5, no. 9, eaaw5519
DOI: 10.1126/sciadv.aaw5519






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