L’alluminio è uno dei materiali più promettenti per l’industria aeronautica e automobilistica, gli scienziati dell’Università Nazionale di Scienza e Tecnologia “Misis” a Mosca, in Russia, nel documento pubblicato in Materials Letters, hanno detto di aver trovato un modo semplice ed efficace per rafforzare i materiali compositi a base di alluminio (Al), fondendoli con nichel (Ni) e lantanio (La), unendo flessibilità, resistenza e leggerezza, sono riusciti a creare un materiale che combina i vantaggi sia dei materiali compositi, sia delle leghe standard.
Gli aerei e i veicoli più veloci richiedono materiali più leggeri, uno dei materiali più promettenti è l’alluminio, o meglio, materiali compositi a base di alluminio (Al-Ni-La). Gli scienziati della scuola scientifica “Transizioni di fase e sviluppo di leghe non ferrose” hanno creato per l’industria aeronautica e automobilistica un nuovo forte composito Al-Ni-La. Elementi di drogaggio aggiunti alla fusione di alluminio, hanno formato composti chimici speciali che hanno ulteriormente formato una forte struttura di rinforzo.
Torgom Akopyan, uno degli autori, ricercatore presso il Dipartimento di Formatura Metalli di “Misis”, ha detto:
«Il nostro gruppo di ricerca, guidato dal professor Nikolai Belov, per molti anni ha lavorato alla creazione di compositi a base di alluminio. Il composto Al-Ni-La è uno di questi progetti, finalizzato alla creazione di materiale composito naturale a base di alluminio con oltre il 15% in volume di elementi dopanti.
La caratteristica del nuovo sviluppo è l’elevata capacità rinforzante dei composti chimici con struttura ultrafine: il diametro degli elementi di rinforzo non supera le decine di nanometri».
I ricercatori in precedenza, erano limitati allo studio di sistemi in cui è ovviamente impossibile ottenere un’efficace struttura di rinforzo, oppure hanno fabbricato materiali compositi mediante metodi di metallurgia delle polveri ad alta intensità di lavoro (sinterizzazione di polveri) o tecnologie in fase liquida di nanoparticelle impastatrici nel fuso.
Oggi l’alluminio è rinforzato principalmente con l’aiuto di nanopolveri, un processo molto costoso e dispendioso. L’idea sviluppata dagli scienziati di “Misis” risolve il problema del rinforzo non uniforme e della bassa densità dei compositi in polvere: se è utilizzata la tecnica di fusione Al-Ni-La, dopo la cristallizzazione, il diametro della particella drogante non supera i 30-70 nanometri. Grazie alla cristallizzazione “naturale”, le particelle sono distribuite uniformemente, formando una struttura di rinforzo. Il composito, quindi, diventa più forte e flessibile rispetto ai suoi analoghi “in polvere”.
Torgom Akopyan ha aggiunto:
«Il nostro composito mostra già caratteristiche migliori rispetto ai suoi analoghi, inclusi quelli stranieri, ma non ci fermeremo qui, in futuro pensiamo di continuare a lavorare sulla creazione di più avanzati, complessi e compositi a basso costo, il cui ciclo produttivo includerà l’uso dell’alluminio di purezza tecnica e componenti di lega più economici».
Gli scienziati hanno detto che il materiale proposto potrà essere utilizzato principalmente nell’industria aeronautica e automobilistica, così come per la progettazione della robotica moderna, compresi gli elicotteri, dove la riduzione del peso è fondamentale.
Il nuovo materiale per la peculiarità della formazione della sua struttura, può essere utilizzato per la produzione di parti complesse tramite stampa 3D, inoltre, i nuovi sviluppi possono essere d’importanza strategica da un punto di vista economico.
La principale quota di profitto nel settore dell’alluminio in Russia è l’esportazione di alluminio primario (non derivante da riciclaggio). La creazione con nuovi sviluppi dell’alta tecnologia e un maggiore valore aggiunto aumenterà i profitti espandendo il mercato interno ed estero per il consumo di alluminio.
