{"id":378972,"date":"2026-02-12T16:22:46","date_gmt":"2026-02-12T22:22:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=378972"},"modified":"2026-02-12T16:22:49","modified_gmt":"2026-02-12T22:22:49","slug":"cientificos-de-china-desarrollan-material-de-capa-de-union-que-permite-que-los-recubrimientos-de-barrera-termica-funcionen-a-1200-c","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=378972","title":{"rendered":"Cient\u00edficos de China, desarrollan material de capa de uni\u00f3n que permite que los recubrimientos de barrera t\u00e9rmica funcionen a 1200 \u00b0C"},"content":{"rendered":"
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Beijing, China, Asia.- Un equipo de investigaci\u00f3n ha desarrollado un novedoso material de capa de uni\u00f3n que mejora significativamente la resistencia a la oxidaci\u00f3n de los recubrimientos de barrera t\u00e9rmica (TBC) a 1200 \u00b0C, una mejora crucial para los motores aeron\u00e1uticos de ultraalto empuje de pr\u00f3xima generaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

A medida que los motores de aviaci\u00f3n modernos buscan una mayor relaci\u00f3n empuje-peso y una mayor eficiencia t\u00e9rmica, se espera que las temperaturas de entrada a la turbina superen los 1900 \u00b0C, una temperatura muy superior al punto de fusi\u00f3n de las superaleaciones. Por lo tanto, los TBC son esenciales, ya que act\u00faan como capas cer\u00e1micas de aislamiento t\u00e9rmico en los \u00e1labes de la turbina. La capa de uni\u00f3n, situada entre la capa superior cer\u00e1mica y el sustrato de superaleaci\u00f3n, desempe\u00f1a un papel fundamental. Debe soportar la tensi\u00f3n t\u00e9rmica y, crucialmente, formar una capa de \u00f3xido de crecimiento t\u00e9rmico (TGO) adherente y de crecimiento lento para proteger el sustrato de la oxidaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Desde la d\u00e9cada de 1970, las aleaciones de NiCoCrAlY (MCrAlY) han sido el material est\u00e1ndar para la capa de uni\u00f3n. Sin embargo, se enfrentan a una importante limitaci\u00f3n: las tasas de oxidaci\u00f3n se disparan por encima de los 1100 \u00b0C, lo que provoca un r\u00e1pido crecimiento de TGO y espalaci\u00f3n, lo que provoca el fallo del TBC. Este l\u00edmite de temperatura se ha mantenido durante d\u00e9cadas, obstaculizando el progreso de los motores.<\/p>\n\n\n\n

Para superar esta limitaci\u00f3n, investigadores del Instituto de Investigaci\u00f3n de Metales de la Academia China de Ciencias, la Universidad de Pek\u00edn y la Universidad Tecnol\u00f3gica de Shenyang desarrollaron una estrategia dual centrada en las etapas de oxidaci\u00f3n inicial y estacionaria.<\/p>\n\n\n\n

En primer lugar, los investigadores dise\u00f1aron una aleaci\u00f3n con una microestructura laminar fina optimizando el contenido de aluminio eut\u00e9ctico. Esto mejora el suministro de aluminio durante la oxidaci\u00f3n temprana, promoviendo la r\u00e1pida formaci\u00f3n de una capa protectora continua de \u03b1-Al\u2082O\u2083. En segundo lugar, ajustaron las proporciones de cobalto (Co), cromo (Cr) y n\u00edquel (Ni) para maximizar la entrop\u00eda configuracional, creando una aleaci\u00f3n de elementos principales m\u00faltiples (MPEA). La grave distorsi\u00f3n reticular resultante en la zona de agotamiento de aluminio bajo el TGO aumenta la energ\u00eda de formaci\u00f3n de vacantes y eleva la barrera energ\u00e9tica para la difusi\u00f3n del aluminio, ralentizando eficazmente el proceso de oxidaci\u00f3n a altas temperaturas.<\/p>\n\n\n\n

La MPEA NiCoCrAlYHf desarrollada demostr\u00f3 un rendimiento excepcional. En pruebas de oxidaci\u00f3n isot\u00e9rmica de 500 horas a 1200 \u00b0C, su constante de velocidad de oxidaci\u00f3n fue de tan solo 1,28 \u00d7 10\u207b\u00b9\u00b2 g\u00b2\u00b7cm\u207b\u2074\u00b7s\u207b\u00b9, aproximadamente un 59 % inferior a la de la aleaci\u00f3n tradicional MCrAlY. M\u00e1s importante a\u00fan, en pruebas de oxidaci\u00f3n c\u00edclica, la aleaci\u00f3n tradicional sufri\u00f3 espalaci\u00f3n de incrustaciones de \u00f3xido despu\u00e9s de tan solo 70 horas y mostr\u00f3 una p\u00e9rdida de superficie superior al 40 % despu\u00e9s de 500 horas. En cambio, la nueva aleaci\u00f3n present\u00f3 menos del 2 % de desprendimiento durante toda la prueba, lo que demuestra una excelente adhesi\u00f3n a las incrustaciones y resistencia al desprendimiento.<\/p>\n\n\n\n

Este avance proporciona una base fundamental para los materiales y un nuevo paradigma de dise\u00f1o para el desarrollo de capas de uni\u00f3n que puedan funcionar en entornos extremos, allanando el camino para futuros motores de alto rendimiento.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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