Endurecimento por precipitação em ligas de alumínio

O alumínio possui propriedades bastante interessantes: é pouco denso em relação aos outros metais, é abundante na crosta terrestre, tem excelente condutividade térmica e elétrica e apresenta boa resistência à corrosão em diversas condições. Ainda assim, há diversas aplicações para as quais o alumínio não consegue atender a todos os requisitos necessários, mas se encaixa muito bem em alguns deles. Foi nesse contexto que surgiram as ligas de alumínio,  que permitem que através da adição de elementos de liga seja possível continuar usufruindo em parte das propriedades interessantes deste metal, ao mesmo tempo em que outras de suas características são aprimoradas. A principal modificação feita nas ligas de alumínio é o endurecimento por precipitação, o qual visa a uma melhora da resistência mecânica do material através da adição de elementos de liga específicos e tratamentos térmico. No entanto, como podemos ver na figura abaixo, nem todos os elementos de liga são adicionados com o objetivo de promover precipitação por envelhecimento.

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Você sabe o que são materiais auxéticos?

Os materiais auxéticos são aqueles que possuem uma compressibilidade negativa, ou seja, eles possuem um coeficiente de poisson negativo. Isso significa que eles têm o seu volume aumentado quando for aplicada uma força de compressão.

Anteriormente, assumia-se que o coeficiente de poisson, que é a medida de deformação transversal de um material, não poderia ser alterada e que a maioria apresentava um coeficiente positivo entre +0,22 e +0,33. Porém nos últimos anos foi descoberto que sim, um material pode ter um coeficiente negativo e isso é possível quando se altera a estrutura do material e os mecanismos de deformação dele.

Esses materiais podem ser poliméricos, metálicos, compósitos ou cerâmicos e também podem possuir diferentes estruturas entre eles. Exemplos de materiais que demonstram esse comportamento são cristobalita alfa e quartzo alfa, em certas direções e também em certas temperaturas. Um exemplo também de um polímero natural que pode ser auxético é a celulose cristalina, em uma forma definida.

Na Academia Polonesa de Ciências foi descoberto um material chamado amidoborano de sódio [Na(NH2BH3)]. A compressibilidade negativa desse material é maior do que qualquer outro material já estudado (10%) e além disso o comportamento desse materials ocorre de forma brusca. Ademais uma das características que mais chamam atenção do material é que a compressibilidade é de natureza química e não física, ou seja, ocorre o alongamento das ligações químicas entre o nitrogênio e o boro e também entre o nitrogênio e o hidrogênio.

As possíveis aplicações para os materiais auxéticos são colete à prova de balas e implantes ou sondas para abrir vasos sanguíneos. Você conseguiu pensar em mais alguma?

 

Referências:

Colete à prova de balas ativo funcionará como airbag

Materiais auxéticos tornam-se mais grossos quando são esticados

An Introduction to Auxetic Materials: an Interview with Professor Andrew Alderson

Soldagem à temperatura ambiente

Você sabia que já é possível soldar* dois materiais metálicos sem calor? Pesquisadores da Iowa State University, nos EUA, desenvolveram um método bastante interessante, o qual funciona como uma espécie de cola metálica. Para isso, partículas minúsculas de metal são resfriadas abaixo de sua temperatura de fusão e impedidas de solidificar, entrando em um estado de metaestabilidade conhecido como super-resfriamento. No entanto, as partículas procuram atingir seu estado de menor energia, que para as temperaturas e pressões em que se encontram, é o estado sólido, e não líquido. Dessa forma, assim que sofrem uma perturbação externa intensa o suficiente, as gotículas tornam-se sólidas. Os cientistas aproveitaram-se desse fenômeno para fazê-las solidificar na junta entre dois metais, permitindo a união dos mesmos sem a necessidade de aquecimento ou fusão.

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O que caranguejos e biomateriais tem a ver?

Biomateriais é um tema muito importante e hoje falaremos sobre mais uma inovação dessa área. Uma pesquisa, publicada no Science and Technology of Advanced Materials pesquisou a combinação de um açúcar, proveniente de conchas de caranguejos e camarões, com nanomateriais pode gerar um material compósito com aplicações biomédicas, como regeneração óssea.

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Alumínio tem problemas com corrosão?

Provavelmente você nunca olhou realmente para um pedaço de alumínio. Isso porque o material é extremamente reativo e, em contato com o ar, reage instantaneamente formando uma película de óxido sobre sua superfície. Isto é o que você de fato vê. No entanto, apesar de extremamente reativo, o alumínio apresenta uma elevada resistência à corrosão devido a um fenômeno chamado passivação. Basicamente, o alumínio fica mais nobre (menor atividade) por ação desta película óxida, que tem uma boa aderência à superfície e acaba impedindo que um volume maior do material seja corroído.  No entanto, se engana quem acha que a passivação torna o alumínio imune à corrosão. Veremos hoje diversas situações em que a mesma pode ocorrer.

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Curiosidades sobre as medalhas olímpicas

Há dois meses começavam os jogos olímpicos do Rio de Janeiro, trazendo as atenções do mundo para o país e também fortes emoções ao povo brasileiro. O que muitos não perceberam, no entanto, é que por trás de todas as competições que emocionaram o mundo, participava também silenciosamente uma grande conhecida de todos nós. Seja na roupa dos nadadores, nos remos da canoagem, nas bicicletas dos velozes ciclistas, nas raquetes dos jogadores de tênis, e, é claro, no pescoço dos campeões, estava lá presente a engenharia de materiais.

As tão desejadas medalhas apresentaram nessa edição das olimpíadas algumas inovações interessantes. Sendo as mais pesadas da história das olimpíadas, as medalhas pesavam aproximadamente 500 gramas e tinham grande presença de materiais reciclados. Além de serem sustentadas por tiras poliméricas feitas com 50% de material proveniente da reciclagem de garrafas plásticas, os metais em si também eram em parte provenientes de reciclagem e o ouro foi minerado sem o uso de mercúrio, um grande poluente. Nos jogos paralímpicos, elas também surpreenderam: continham esferas metálicas em seu interior para que os deficientes visuais pudessem não só tocá-las, mas também ouvi-las. A quantidade diferente de esferas, de acordo com o tipo de medalha, fazia com que possuíssem ruídos característicos que as identificasse, sendo este maior quanto melhor a posição do atleta. Conheça-as na reportagem abaixo e confira como o processo pelo qual passam as medalhas até a chegada ao pódio.

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Aluna de materiais do IME vence competição global “Desafio do Grafeno”

Essa notícia foi publicada originalmente por: Sandvik: Anunciada a vencedora da competição global “Desafio do Grafeno”.

A Sandvik Coromant tem o prazer de anunciar a vencedora do Desafio do Grafeno. A competição, que foi realizada de abril a maio de 2016, convidou pessoas de todo o mundo a apresentar ideias de inovações sustentáveis feita com grafeno e que pudessem revolucionar as casas modernas. 

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Nadia Ayad

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Uma nova forma de encarar a metalurgia

A maior parte dos materiais metálicos é produzida por meio de fundição, na qual há o fornecimento de uma grande quantidade de energia e posterior derretimento do minério que irá dar origem ao metal em questão. Até que elevados graus de pureza sejam atingidos, o material deve passar por mais e mais processos que irão elevando significativamente seu preço final. Além disso, durante o processo há a eliminação para o ambiente de diversos gases que contribuem para o efeito estufa. E se houvesse um processo que dispensasse os gastos energéticos elevados de uma fundição, não produzisse gases de efeito estufa e em uma única etapa transformasse a matéria-prima mineral em metal de elevada pureza?

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Conheça o novo material que vai te ajudar com o calor

Quem já viveu no Brasil em um verão rigoroso sabe bem que muitas vezes nem o ar condicionado dá conta. Já pensou se existisse uma roupa que ajudasse a resfriar o seu corpo? Então, o material para ela já existe!
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Tecnologia de colagem na indústria automobilística

Você já imaginou que algumas partes do seu carro são coladas? Quando vem na minha mente a imagem de uma produção de carro, vem junto a imagem das soldas e tudo mais, porém a colagem é muito utilizada na indústria e possui várias vantagens.

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