10/10/2014 - Ils passent par une méthode permettant de fabriquer des matériaux avancés plus efficacement.

Menéame

Enquêteurs Institut des matériaux de Séville, centre mixte de Université de Séville et le Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC), ont breveté une procédure pour la mise au point de matériaux avancés (céramiques et métalliques) de manière plus efficace.

Le brevet consiste à concevoir un Moule de fabrication dont l’intérieur se trouve isolé électriquement avec une feuille de fibres d’hydrogène, composant choisi par sa disponibilité à l’échelle industrielle, faible coût et caractère isolant à la fois électrique et thermique. Grâce à cette nouvelle pièce, il est possible de créer des matériaux avancés en moins d’une minute et avec une efficacité énergétique jusqu'à 100 fois supérieure, car la dissipation d’énergie nécessaire pour chauffer et fabriquer les matériaux est localisée sur eux, en minimisant les pertes d’énergie.

Les chercheurs Eugenio Zapata, Arturo Domínguez et Diego Gómez sont responsables de ce travail réalisé à la Faculté de physique de l’Université de Séville, où se trouve l’un des trois seuls fours qui existent en Espagne pour produire des matériaux avancés à travers cette technique, appelée 'Spark Plasma Sintering' (SPS), qui consiste en le chauffage par effet Joule d’un moule en graphite à une température suffisamment élevée pour produire le compactage complet d’un échantillon sous forme de poussière, en augmentant la force et la résistance de la pièce par des liens forts entre les particules.

"Les matériaux avancés sont d’une importance capitale dans l’industrie aérospatiale, automobile et biosanitaire, où, par exemple, ils sont utilisés dans différents types de prothèses de dernière génération." Le problème qu’ils présentent est qu’ils ont un point de fusion très élevé, et ont besoin de températures comprises entre 1.000-2.500 °C pour la fabrication d’un matériau dense," explique Eugenio Zapata. "Nous sommes confrontés à des dépenses énergétiques considérables pour atteindre ces températures, ce qui limite la taille maximale des composants créés et donc leurs applications dans l’industrie."

Technique

Eugenio Zapata, qui a passé quelques années entre l’Impérial College de Londres et l’Université d’Oxford enquêtant sur les propriétés et les nouveaux procédés de fabrication de matériaux céramiques, est revenu il y a près de deux ans à l’Université de Séville où ce nouveau moule a été conçu pour réduire les coûts énergétiques et de production: " Après un an d’essai-erreur de différents modèles, nous avons trouvé un procédé qui nous permet d’utiliser l’énergie de manière plus efficace, en la concentrant uniquement sur la colonne intérieure du moule pour que le chauffage soit localisé sur le matériau et ainsi pouvoir fabriquer des composants de plus grande taille à moindre coût pour une utilisation industrielle possible."

Actuellement, les chercheurs recherchent des partenaires pour obtenir ce brevet. Le Bureau de transfert des résultats de recherche (OTRI) de l’Université de Séville est chargé de conseiller et de gérer la protection des résultats des recherches menées dans cette institution, ainsi que de négocier les accords de licence et de transfert aux entités intéressées par l’exploitation de ces résultats.

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OTRI | Universidad de Sevilla

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