Un nanomaterial único con propiedades de metal y cerámica creado en SamGTU

Un nuevo carbosilicida de titanio con cobre es adecuado para implantes médicos, calentadores y tribología

Investigadores de la Universidad Técnica Estatal de Samara (SamGTU) han desarrollado un innovador material nanoestructurado que combina las características de la cerámica y el metal. Este desarrollo es prometedor para la producción de elementos calefactores e implantes médicos.

El equipo científico de la universidad modeló y sintetizó un nuevo material inorgánico basado en la fase MAX de carbosilicida de titanio (Ti3SiC2) con el reemplazo parcial de silicio por átomos de cobre. Las fases MAX son una clase especial de materiales cerámicos en capas que exhiben un conjunto único de propiedades metálicas.

Las propiedades clave de las fases MAX se deben a su estructura atómica en capas. Estos materiales se distinguen por su alta elasticidad, resistencia, resistencia a la corrosión, excelente conductividad térmica y conductividad eléctrica. También poseen un bajo coeficiente de expansión térmica, plasticidad, resistencia a la fricción, resistencia al calor, resistencia a la fluencia y, algunos, una mayor resistencia a la fatiga y la oxidación.

Para obtener la fase MAX pura, los científicos aplicaron un método ecológico de síntesis auto-propagada de alta temperatura. Luego, el material se modificó en un horno, donde los átomos de cobre se introdujeron en la estructura nano-laminar del carbosilicida de titanio, reemplazando hasta la mitad del contenido de silicio. Los investigadores lograron crear y confirmar experimentalmente una fase estable de carbosilicida de titanio que contiene cobre (Ti3Si0.93Cu0.07C2).

El nuevo material se considera prometedor para su uso como materiales refractarios o estructurales. Se puede utilizar para recubrimientos de alta temperatura de contactos eléctricos, en la producción de elementos calefactores, implantes médicos para tejido óseo y en tribología (el estudio de la fricción y el desgaste).

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Fuentes
TASS

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