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FP6

IMPRESS — Resultado resumido

Project ID: 500635
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Francia

Apostando por los materiales intermetálicos

Los materiales compuestos —formados por dos o más materiales— se utilizan con frecuencia en ingeniería para aprovechar las distintas características de los materiales individuales. Las aleaciones intermetálicas son compuestos en los que dos o más elementos son metales.
Apostando por los materiales intermetálicos
A diferencia de las aleaciones convencionales, tienen una estructura cristalina con escasa movilidad de los átomos individuales. El resultado es una mayor resistencia y una temperatura de fusión superior. No obstante, a menudo son materiales frágiles que se rompen con facilidad. Por ello, es necesario un esfuerzo intenso para caracterizar su aplicación y optimizar los procesos y las composiciones con el objetivo de conseguir las propiedades finales deseadas.

El proyecto Impress («Procesamiento de materiales intermetálicos en relación con la solidificación en la Tierra y en el espacio») se creó para comprender las interrelaciones entre el procesamiento de los materiales, las estructuras a escala microscópica y macroscópica y las propiedades finales de nuevas aleaciones intermetálicas de alto rendimiento.

En particular, los investigadores decidieron examinar dos categorías de aleaciones intermetálicas, los aluminuros de titanio (TiAl) y de níquel (NiAl). Los investigadores se centraron en la aplicación en álabes de turbinas grandes y en dispositivos catalíticos avanzados como los electrodos de las pilas de combustible de hidrógeno, dos áreas en las que la Unión Europea se encuentra retrasada.

Los investigadores aplicaron con éxito el moldeo por inversión de componentes de TiAl, lo que reduce los costes respecto a los métodos de forjado convencionales y mejora la calidad de los productos y la capacidad de producción. De hecho, lo demostraron construyendo etapas de turbina de baja presión que pesaban un 40-50 % menos. Además, desarrollaron un método de reciclaje comercialmente viable para el material de desecho y los componentes cuyo servicio ha finalizado.

Los investigadores también produjeron y caracterizaron más de 600 muestras de NiAl atomizado con gas. Descubrieron que la microestructura del polvo atomizado con gas es especialmente importante para el rendimiento catalítico y por ello optimizaron la estructura del polvo. Además, crearon un esquema de selección de procesos, estructuras y propiedades, así como una base de datos con diagramas de fase de los materiales, basándose en las caracterizaciones experimentales. Finalmente, evaluaron los catalizadores de níquel esponjoso en pilas de combustible alcalinas con resultados prometedores para una posible comercialización.

En resumen, el proyecto Impress obtuvo avances importantes en aleaciones intermetálicas ligeras con bajo consumo de energía que deberían aumentar la competitividad de la UE. La puesta en práctica de los resultados debería repercutir considerablemente en los procesos de solidificación y la metalurgia física, así como en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEO). Finalmente, el proyecto dio lugar al establecimiento de un centro de investigación y desarrollo (I+D) de metales creativos en la Agencia Espacial Europea (ESA), y también a patentes y a una exposición permanente.

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