Investigadores de la Universidad de Kyoto en Japón han medido lo que sucede a nivel micro cuando se aplica presión sobre muestras diminutas de metales que contienen siliciuro de niobio, que son materiales prometedores que pueden soportar altas temperaturas y mejorar la eficiencia de las turbinas de gas en centrales eléctricas y aeronaves.
En un artículo publicado en la revista Science and Technology of Advanced Materials, los científicos informan que sus resultados demuestran la vanguardia de investigación del comportamiento de deformación plástica en materiales cristalinos.
La deformación plástica describe la distorsión que ocurre a nivel atómico cuando se aplica una fuerza sostenida a un cristal. Mediante el uso de un nuevo enfoque para medir sistemáticamente la deformación plástica en cristales, el equipo dirigido por Kyosuke Kishida ha descubierto que el proceso es prometedor para su uso en turbinas de gas de alta temperatura.
La deformación plástica describe la distorsión que ocurre a nivel atómico cuando se aplica una fuerza sostenida a un cristal
14686996 En detalle, el equipo midió la deformación plástica en un siliciuro de niobio llamado alfa-Nb5Si3. Diminutos 'micropilares' de estos cristales fueron expuestos a cantidades muy pequeñas de estrés utilizando una máquina con un punzón de punzón plano en su extremo.
La tensión se aplicó a diferentes caras de la muestra para determinar dónde y cómo ocurre la deformación plástica dentro del cristal. Mediante el uso de microscopía electrónica de barrido en las muestras antes y después de la prueba, pudieron detectar los planos y las direcciones en las que se produjo la deformación.
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A esto le siguieron estudios de simulación basados en cálculos teóricos para comprender mejor lo que estaba sucediendo a nivel atómico. Finalmente, el equipo comparó los resultados con los de un siliciuro de molibdeno que contiene boro (Mo5SiB2) que habían examinado previamente.
«Descubrimos que la falla instantánea ocurre con bastante facilidad en alfa-Nb5Si3, que contrasta marcadamente con Mo5SiB2», dijo Kishida en un comunicado de prensa.
Esto podría significar que alfa-Nb5Si3 está en desventaja en comparación con Mo5SiB2 para su uso como componente de refuerzo en aleaciones de base metálica. Kishida y su equipo piensan, sin embargo, que la fragilidad inherente de este material podría mejorarse agregando otros elementos de aleación.
