Composito metallico a base alluminio e cariche di nanotubi in carbonio, con caratteristiche simili all’acciaio ma tre volte più leggero.
Un processo produttivo speciale, che parte dalle tecniche di lavorazione tradizionali delle polveri metalliche, è in grado di ridurre innanzitutto la dimensione dei grani della matrice d’alluminio e di inserire poi in modo omogeneo la giusta percentuale di nanotubi in carbonio, evitando che questa carica formi agglomerati indesiderati con conseguente perdita delle prestazioni.
I nanotubi in carbonio sono strutture molto performanti, il cui modulo elastico è 5 volte superiore a quello dell’acciaio e la resistenza a trazione 32 volte maggiore.
Il loro inserimento in una matrice metallica ha portato alla realizzazione di questo composito che risulta tre volte più resistente dell’alluminio convenzionalmente impiegato e addirittura più leggero, seppur di poco (densità pari a 2,63 g/cm3 contro i noti 2,70 g/cm3 dell’alluminio).
Se lo si confronta con l’acciaio inossidabile, si raggiunge la stessa resistenza a trazione (700 MPa) mentre la resistenza specifica risulta molto più elevata grazie al suo basso peso.
Solo l’allungamento, dovuto alla presenza dei nanotubi, non supera l’1%, anche se sono in fase di sviluppo nuove tipologie di compositi metallici con allungamenti maggiori (fino a 4-6%).
La presenza di nanotubi in carbonio stabilizza termicamente il composito fino a temperature prossime ai 240°C, valore spesso non raggiungibile dalle comuni leghe di alluminio.
Questo prodotto offre inoltre elevata conducibilità elettrica e termica e buona resistenza alla corrosione.
Il materiale è disponile attualmente sottoforma di semilavorato, ovvero barre, tubi e tondi.
Grazie alla sua resistenza meccanica e alla sua leggerezza, trova impiego soprattutto nel settore dei trasporti, ove la riduzione del peso è importante al fine di ottenere una diminuzione dei consumi energetici, dell’impatto ambientale e dei costi.
Ad esempio si realizzano parti di elicottero (albero rotore e mandrino), viti per biciclette, e pignoni, dadi e parti meccaniche per gli usi più diversi.
(CP2129)
