p Um desafio em produzir fortes, nanocompósitos elásticos e resistentes estão obtendo uma distribuição uniforme das nanopartículas na matriz metálica. Agora, pesquisadores da A * STAR usaram um processo conhecido como processamento de agitação por fricção (veja a imagem) para produzir uma mistura uniformemente distribuída de partículas de óxido de alumínio nanométrico (Al2O3) em alumínio. Sua técnica é um novo método viável para a fabricação de nanocompósitos e tem um potencial empolgante para o carro, indústrias espaciais e de defesa. p "Os métodos atuais de metalurgia do pó ou de processamento de líquidos não conseguem atingir um processamento uniforme, "diz o líder de pesquisa Junfeng Guo, que é do A * STAR Singapore Institute of Manufacturing Technology.

p A equipe de Guo fez centenas de orifícios de 1 milímetro de diâmetro na superfície de uma folha fina de liga de alumínio. Eles então injetaram uma pasta de nanopartículas de óxido de alumínio nos orifícios e aqueceram a folha em um forno. Depois de resfriar a folha, a equipe colocou uma ferramenta giratória nela - esta é a etapa de processamento de agitação por fricção. O atrito gerado entre a ferramenta e a folha fez com que o material se plastificasse. A ferramenta foi movida para garantir que toda a folha fosse plastificada.

p Colocar as nanopartículas na folha antes da etapa de processamento de fricção e agitação aumentou significativamente a concentração de nanopartículas no compósito. "Também reduziu a quantidade de partículas transportadas pelo ar produzidas durante a colocação do pó e o processamento de agitação por fricção, "explica Guo.

p A equipe usou microscopia eletrônica de varredura para verificar duas propriedades-chave que influenciam a força dos nanocompósitos. Eles demonstraram pela primeira vez que as nanopartículas estavam uniformemente dispersas, o que significa que o material não tem pontos fracos. Eles também descobriram que os grãos ou cristais da matriz de alumínio que recristalizaram após serem plastificados eram extremamente pequenos; grãos de matriz de alumínio menores podem fluir uns sobre os outros com mais suavidade do que partículas maiores, aumentando a resistência do material.

p Medindo o tamanho do grão após realizar o processamento de fricção e agitação com e sem as nanopartículas de Al2O3, a equipe mostrou que as nanopartículas contribuíram para a redução do tamanho do grão.

p A melhor distribuição de nanopartículas e os menores grãos de liga de alumínio foram obtidos após passar a ferramenta rotativa pela folha quatro vezes. A equipe demonstrou então que o compósito feito dessa maneira tinha dureza e resistência à tração significativamente melhoradas em comparação com as folhas de liga de alumínio não tratadas.

p “Pretendemos continuar esta pesquisa para melhorar ainda mais as propriedades mecânicas e térmicas, bem como a resistência ao desgaste dos nanocompósitos, "diz Guo." Eventualmente, pretendemos comercializar nossa tecnologia para auxiliar a indústria local. "