¡Más hafnio! La investigación de materiales descubre una nueva superaleación potencial para turbinas
En el espacio puede hacer mucho frío. Al mismo tiempo, los motores de los cohetes generan temperaturas de varios miles de grados centígrados. Las palas de las turbinas de los aviones también se calientan mucho y están expuestas a grandes tensiones físicas debidas al aire entrante. Científicos estadounidenses han descubierto ahora una aleación capaz de resistir el calor y el frío, así como las fuerzas mecánicas, como ningún otro material hasta la fecha.
Más resistente que el acero criogénico
Las aleaciones para turbinas suelen ser aleaciones formadas por un metal principal mezclado con pequeñas cantidades de otros elementos, como renio o hafnio. Estos materiales pueden soportar altas temperaturas, pero son frágiles y tienen poca resistencia a las grietas. Aquí es donde los investigadores han logrado un avance impresionante con su nueva aleación: Su aleación, compuesta a partes aproximadamente iguales de niobio, tantalio, titanio y hafnio, es 25 veces más resistente que los materiales utilizados hasta ahora. Esto significa que el metal es incluso más duro que el acero criogénico, es decir, el acero endurecido con frío. Al mismo tiempo, la aleación se mantuvo estable tanto a las temperaturas más altas como a las más bajas.
Las cintas rizadoras protegen contra las grietas
Las aleaciones en las que los elementos metálicos se mezclan en cantidades aproximadamente iguales se denominan aleaciones metálicas monofásicas refractarias (AMER). Estudios anteriores suponían que las llamadas bandas de pandeo, interrupciones en la estructura cristalina de estas aleaciones, harían que el material se ablandara y, por tanto, se formara más fácilmente. Sin embargo, resultó que las bandas de pandeo en realidad protegen la estructura atómica de las RMEA contra el agrietamiento. Como resultado, el material tiene una tenacidad a la fractura extraordinariamente alta.
Más hafnio para el máximo rendimiento
El alto contenido en hafnio de este material lo hace ciertamente demasiado caro para los viajes aéreos normales. Sin embargo, no cabe duda de que se utilizará en ámbitos en los que se requieran altas prestaciones, como los viajes espaciales y la industria de defensa, en cuanto esté listo para el mercado. En cualquier caso, la ciencia de los materiales augura un futuro prometedor al hafnio.