Descubiertos en los años 60, las fases MAX combinan propiedades de los cerámicos con los metales, por lo que son ideales para aplicaciones resistentes, refractarias y mecanizables. Del mismo modo, se caracterizan por sus buenas propiedades tribológicas, es decir, tener mayor resistencia al desgaste.

El académico Dr. Christopher Salvo del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Bío-Bío, se encuentra ejecutando un proyecto FONDECYT, el cual busca estudiar y sinterizar un nuevo material en base a fases MAX, que son carburos y/o nitruros.

Según el investigador los materiales fase MAX combinan las propiedades de los cerámicos y los metales, por lo que son ideales para utilizarlos en condiciones adversas como altas temperaturas o ambientes corrosivos, debido a que son resistentes a la corrosión y al choque térmico. Sumado a esto, presentan propiedades mecánicas como los metales, además de ductilidad y deformación plástica.

En la actualidad, el Ingeniero Metalúrgico se encuentra trabajando con el Ti2SnC es de los que presentan las mejores propiedades eléctricas, además de buenas propiedades al desgaste y tribológicas, por eso es un material prometedor para usarlo como refuerzo en matrices metálicas, como el cobre, hierro, titanio, etc.

En relación a esto, explicó que en un primer lugar van a estudiar las propiedades a nivel laboratorio, para determinar su comportamiento y escalarlo en un futuro. “Estudiamos la microestructura de estos nuevos materiales desarrollados en nuestro laboratorio por microscopía electrónica de barrido, estudiamos la parte estructural o microestructural con difracción de rayos x y las propiedades tribológicas la estamos estudiando en Brasil, en la Universidad Federal de Santa Catarina”, declaró Salvo quien además añadió que están escribiendo un artículo con estos resultados que fueron muy prometedores porque se mantuvo el régimen autolubricante durante todo el ensayo.

En un futuro, este nuevo material tiene potencialidades para ser utilizado en componentes que están sujetos a un alto desgaste, como por ejemplo motores de alta eficiencia, sistemas térmicos tolerantes a daños, y componentes mecánicos sometidos esfuerzos bajo altas temperaturas.

La pulvimetalurgia

Para realizar el proceso de sinterizado de estos nuevos materiales, se utiliza el proceso de pulvimetalurgia, el cual consiste en la fabricación de objetos metálicos con polvos que suelen corresponder a hierro, cobre, níquel, grafito, entre otros.

Posteriormente, estos polvos mezclados se llevan a una matriz donde son compactados con una forma determinada para formar engranajes, bielas o piñones que luego son llevados a un horno a altas temperaturas donde el material se sinteriza.

“Hasta la fecha hemos logrado conformar un nuevo material en base a fase MAX, y con eso esperamos seguir trabajando en otra línea paralela que son materiales denominados MXenos, los cuales tienen muy buenas propiedades electroquímicas y catalíticas y que están muy de moda. La idea es evolucionar hacia esa línea de materiales”, apuntó el investigador que aclaró que esperan patentar en un futuro este material debido a sus excelentes propiedades tribológicas.

Habilitación del Laboratorio de materiales avanzados y pulvimetalurgia

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Con la adjudicación de este FONDECYT, avaluado en cerca de 100 millones de pesos, el Académico Christopher Salvo pudo implementar un nuevo Laboratorio de materiales avanzados y de pulvimetalurgia, lugar donde se están llevando a cabo los experimentos para sinterizar este nuevo material.

Con los fondos otorgados pudieron comprar equipamiento tales como una cámara de guantes con atmósfera controlada, un molino planetario de alta energía, horno de sinterización, entre otros, que permitirán finalizar esta iniciativa con un nuevo material.