Lo primero es lo primero, encontré este interesante artículo después del cual me topé con este misterioso compuesto de óxido de aluminio y carburo de silicio. Específicamente afirmando esto en wikipedia:
" En 1982 se descubrió un compuesto excepcionalmente fuerte de óxido de aluminio y filamentos de carburo de silicio. El desarrollo de este compuesto producido en laboratorio hasta convertirlo en un producto comercial tomó solo tres años. En 1985, las primeras herramientas de corte comerciales fabricadas con este filamento de alúmina y carburo de silicio- compuesto reforzado se introdujeron en el mercado " .
dejándome con esto
Entonces, ¿ te pasa por saber qué es este misterioso óxido de aluminio? ¿Y qué otros óxidos de aluminio podrían usarse para este fuerte compuesto?
Las cerámicas son increíblemente fuertes y duras, pero no son muy tenaces (es decir, inician grietas fácilmente) y son quebradizas con fallas sin gracia, ya que las grietas se propagan fácilmente desde la punta de la grieta a través de la cerámica.
Entonces, una cerámica es tan resistente como su punto más débil que experimenta una fuerza repentina; en primer lugar, se trata de evitar que comience una grieta, porque una vez que comience, rasgará el artículo de cerámica.
Las cerámicas compuestas son mucho más fuertes porque tienen dos fases de cerámica, generalmente una que es una matriz (o envolvente), y otra como fibra o partículas de relleno.
Si las fibras/rellenos se adhieren fuertemente a la matriz, pero no demasiado, entonces las grietas que las golpean no se propagan más. La punta "rebota" en el relleno y el artículo se guarda.
Si la adhesión es débil, las fibras se desprenden y actúan más como agujeros que como refuerzos. Si la adhesión es demasiado fuerte, entonces las fibras dejan de actuar como fibras y las grietas se propagan a través de ellas como a través de una cerámica no reforzada.
Todo esto es para decir que cuando se habla de cerámica reforzada, la magia no suele residir en la composición química a granel (aunque los aditivos menores pueden ser muy importantes), sino en la morfología, es decir, la distribución y adhesión del relleno, junto con la importantísima reducción de defectos durante la producción.
Re: óxido de aluminio (Al2O3), la forma más común es la alfa-alúmina, que también es la forma más fuerte. Lo que habría hecho que la cerámica fuera excepcional habría sido la inserción exitosa de fibras de SiC sin defectos en Al2O3 sin defectos con la fuerza de adhesión justa y, de alguna manera, que resultó en elementos con formas útiles (no se pueden mecanizar después). ).
En la década de 1980, era bastante difícil hacer fibras cerámicas largas, todo lo que tenían eran fibras cortas. Supongo que las fibras en cuestión habrían sido inusualmente largas y libres de defectos.
FWIW, la porcelana (porcelana real, no gres blanco) es similar a una cerámica de ingeniería; tiene agujas largas de mullita (cerámica de ingeniería) en vidrio, razón por la cual es mucho más resistente y puede fabricarse más fino que la ropa de piedra promedio. Puedes compararlos usando un microscopio.
AlexP
JBH
DKNguyen
Adrián Colomitchi