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Gli ultrasuoni migliorano la produzione di nanoceramica

L'utilizzo degli ultrasuoni nella compattazione delle polveri nanostrutturate durante la produzione di oggetti dalla forme complesse costituisce un innovativo approccio frutto delle attività di ricerca condotte dal Politecnico di Tomsk. Tale approccio sembra offrire significativi vantaggi dal punto di vista tecnico ed economico rispetto alle metodologie convenzionali.
Gli ultrasuoni migliorano la produzione di nanoceramica
La formazione degli oggetti mediante polveri di materiali ferrosi, ceramici e di metalli pesanti costituisce un processo di formatura "net shape" ampiamente utilizzato per una vasta gamma di prodotti. La polvere viene deposta all'interno di stampi e pressata fino ad ottenere la forma desiderata. Il materiale così compattato viene quindi riscaldato ad una temperatura appena al disotto del punto di fusione (sinterizzazione), affinché la polvere formi un prodotto consolidato. I considerevoli vantaggi offerti da questo metodo, soprattutto nella produzione di oggetti dalle forme complesse, ha stimolato la ricerca in questo campo.

Un gruppo di ricerca del Politecnico di Tomsk ha concentrato le proprie attività sull'applicazione dei processi di formazione delle polveri nell'ambito delle nanotecnologie. Nello specifico, è stata condotta una ricerca per valutare gli effetti dell'utilizzo di potenti ultrasuoni sulle polveri nanostrutturate, durante il processo di compattazione a secco dei composti nanostrutturati. Questo trattamento agli ultrasuoni è stato testato per la produzione di substrati nanoceramici, di capillari e tubi ceramici di alta precisione, nonché di resistenti stampi per cavi e isolatori. I risultati dello studio hanno dimostrato che questo trattamento delle polveri nanostrutturate inibisce l'aumento della granulometria della ceramica durante la sinterizzazione e conduce alla formazione di strutture nanoceramiche migliori.

L'applicazione di quest'innovativo approccio consente di realizzare prodotti di migliore qualità, dotati di caratteristiche superiori in termini di durezza, plasticità, resistenza all'usura e uniformità della densità. Inoltre, la riduzione del 20 per cento nella quantità di energia necessaria per realizzare il processo, oltre al minor numero di prodotti difettosi e alla semplificazione della procedura complessiva, consentono un significativo abbattimento dei costi.