Metales inteligentes

Julio José Luna Sánchez

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INDICE

 ¿Qué son las aleaciones Inteligentes? Pag 2 y 3

 Propiedades. Pag 3

 Aplicaciones. Pag 3, 4 y 5

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Existen materiales que una vez que han aprendido algo lo recuerdan. Son los materiales con memoria de forma, capaces de experimentar transformaciones significativas a escala atómica ante estímulos externos, como pueden ser, por ejemplo, loscambios de temperatura o la aplicación de un campo magnético. El efecto de memoria de forma y súperelasticidad en las aleaciones SMA ya fue observado por Büehler y colaboradores en 1963 cuando descubrieron el Nitinol, una aleación de Níquel y Titanio que a temperaturas bajas puede ser deformado fácilmente, pero que al tomar alta temperatura cambia a una forma más dura, ejerciendo una fuerzaestable. El efecto por el cual las SMA recuperan su forma es resultado de la transformación martensítica. En este tipo de transformación tenemos una fase de alta temperatura llamada austenita, también conocida como fase generatriz y de estructura cúbica. Si enfriamos el material, su estructura cambia y pasa a una estructura de laminillas, sumamente entretejidas y dispuestas en cortes alternados, llamadamartensita. La estructura cortada en forma alternativa, es decir, en cortes opuestos consecutivos, conserva la forma general del cristal. El estado por el cual las SMA recuperan su forma es resultado de la transformación de fase sólida-sólida entre dos estructuras materiales, es decir, la austenita y la martensita. En el estado de martensita, una SMA es muy fácil de deformar mediante laaplicación de tensiones, en virtud de la propagación del contorno de la macla. Si en esta etapa se elimina la carga, la deformación de la martensita persiste, lo cual le da la apariencia de una deformación plástica. Sin embargo, después de ser deformada en el estado martensítico, calentamiento el provoca

una transformación de la martensita en austenita, con lo cual el

componente recupera su formaoriginal.

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Cuando se quiere aprovechar la memoria de forma del material, se hace un enfriamiento rápido, de tal manera que se esté por debajo de la temperatura crítica, y una vez que se tiene esa martensita en frío, se deforma. Los tres principales tipos de aleaciones con memoria de forma son los de cobre - zinc aluminio - níquel , cobre-níquel, aluminio y níquel- titanio ( NiTi ) y en laactualidad han cobrado gran interés comercial debido al amplio rango de funciones que pueden cumplir en el área de la medicina, la odontología e industrial. Propiedades Estos materiales se pueden fabricar a casi cualquier forma y tamaño. El nivel de producción de aleaciones con memoria de forma es inferior a la del acero convencional, pero son de gran utilidad ya que algunas composiciones tienen unlímite de elasticidad mayor que el plástico o el aluminio. El límite de elasticidad para el Ni Ti puede alcanzar los 500 MPa El alto costo del mismo metal y las condiciones de transformación hacen que sea difícil y costoso de implementar SMA en un diseño. Como resultado, estos materiales se utilizan en aplicaciones donde las propiedades super elástico o el efecto memoria de forma pueden serexplotadas. Una de las ventajas de utilizar aleaciones con memoria de forma es el alto nivel de deformación plástica que pueden ser inducidos. La tensión máxima que estos materiales puede sostener permanentemente sin daño es de hasta 8% para algunas aleaciones. Esto se compara con una tensión máxima de 0,5% para los aceros convencionales. Aplicaciones  Industriales

Aviones Boeing , General ElectricAircraft Engines , Goodrich Corporation , la NASA , y All Nippon Airways desarrolló la geometría variable de Chevron con aleación con memoria de forma que reduce el ruido de los motores de aeronaves.

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Tuberías En el comercio se venden tuberías de aleaciones inteligentes para acoplamientos con otras tubería (gracias a su deformabilidad aplicando calor), por ejemplo, la línea de tuberías de...