Migliorare l'ingegneria automobilistica
Per usarli nei motori d'automobile, si stanno studiando materiali alternativi che sono più forti, ma più leggeri dei metalli e mostrano una resistenza superiore alle alte temperature. Le ceramiche, in particolare, appaiono promettenti per via delle loro proprietà termomeccaniche superiori a quelle dei tradizionali materiali metallici. Tuttavia, esse sono fondamentalmente fragili, e quindi una bassa tolleranza alla deformazione e una bassa tenacia alla frattura. Il progetto LiValve mirava a sviluppare un metodo per la formatura e la sinterizzazione a bassa costo, per produrre valvole ceramiche a preformatura netta. Il processo comportava tre fasi. La prima fase prevedeva la selezione del miglior materiale grezzo ceramico tenendo conto del costo di produzione in grande volume e delle proprietà del materiale. La scelta è caduta sul nitruro di silicio, in quanto possiede le migliori proprietà termomeccaniche per l'applicazione in questione. Il materiale ha un'eccellente resistenza agli shock termici e una tenacia alla frattura relativamente alta rispetto alle altre ceramiche. La seconda fase del progetto ha comportato lo sviluppo di un processo di stampaggio per produrre valvole di forma netta. Il processo selezionato come il più efficiente prevedeva la produzione di uno stock d'alimentazione formato dall'aggiunta di polimeri termoplastici alla ceramica in polvere. Il legante termoindurente aggiunto per saldare il corpo produce corpi con forza meccanica relativamente alta e un'alta densità a verde. La carica viene iniettata in una forma speciale e quindi inserita. La sinterizzazione, aumentando l'adesione tra le particelle mediante il calore, viene condotta in condizioni d'assenza di pressione in atmosfera inerte, senza costosi materiali di pressatura isocratica caldo, tradizionalmente usati nel processo. Questo metodo economico e ad alta efficienza è già stato usato per produrre centinaia di valvole. Ora si cercano partner per la ricerca congiunta e programmi di sviluppo.
