Nuestros nanoaditivos consisten en materiales cuánticos, diseñados para su incorporación sin fisuras en sistemas compuestos de epoxi, fibra de vidrio, metales, agregados, cerámica y fibra de carbono, con el fin de mejorar su durabilidad, resistencia al desgaste y vida útil.
La necesidad de una vida útil prolongada es especialmente crucial para la seguridad, la fiabilidad del rendimiento en lugares remotos y, sobre todo, en circunstancias en las que los recursos son mínimos y el mantenimiento se reduce a un mínimo esencial, sin comprometer la eficacia del sistema.
LOS DESAFÍOS
Uno de los principales retos que se plantean durante la preparación de nanocompuestos de matriz polimérica es la capacidad de conseguir una dispersión homogénea de los nanorrellenos dentro del polímero.
La aglomeración de grumos de tamaño micrométrico, en particular de las nanopartículas grandes (a menudo de tamaño > 30 nm) utilizadas en cargas pesadas, tiende a generar efectos adversos en las propiedades térmicas y mecánicas de un epoxi, ya que un menor número de partículas de refuerzo están presentes en otras áreas y los agregados pueden actuar como centros de defectos, que pueden actuar como iniciadores de grietas que conducen al fracaso estructural del composite. Por lo tanto, esto no representa las verdaderas propiedades de un nanocompuesto deseado.
EL DESAFÍO PRINCIPAL: LOS LÍMITES DE GRANO
Los límites de grano son defectos bidimensionales en una estructura cristalina que tienden a disminuir la conductividad eléctrica y térmica de un material. La mayoría de los límites de grano son sitios preferenciales para el inicio de la corrosión.
Los límites de grano son fronteras infranqueables para las dislocaciones y la cantidad de dislocaciones dentro de una nanopartícula afecta la forma en que se acumula la tensión en el grano adyacente, lo que finalmente activa las fuentes de dislocación y, por lo tanto, también permite la deformación en el grano vecino.
Al reducir el tamaño de las nanopartículas, se puede influir en la cantidad de dislocaciones acumuladas en el límite de grano y mejorar su límite elástico, es decir, la tensión máxima que tolera la nanopartícula antes de que comience la deformación.
¿POR QUÉ MATERIALES CUÁNTICOS NANOARQUITECTADOS?
Para aumentar significativamente la resistencia de un material compuesto, los aditivos de nanopartículas tienen que ser capaces de prohibir la formación de límites de grano. Con un tamaño de 10 nm, sólo caben una o dos dislocaciones dentro de un grano. En la mayoría de los materiales, esto significa nanopartículas muy por debajo de 10 nm, ya que a tamaños de nanopartícula mayores, empiezan a surgir límites de grano secundarios.
Los materiales cuánticos son nanomateriales que suelen tener al menos una dimensión en el rango de tamaño inferior a 20 nm y una superficie muy elevada, lo que permite su uso en cantidades muy diminutas. La reducción de la carga con el aumento de la resistencia ofrece la oportunidad de crear sistemas compuestos robustos y ligeros.
Con la aplicación de rutas de síntesis para modificar la estructura cristalina (arquitectura atómica/nanoarquitectura) de los materiales cuánticos, su rendimiento y propiedades pueden mejorarse sustancialmente más allá de las propiedades convencionales inducidas por el tamaño.
REFUERZO DE EPOXI
Se sabe que la adición de pequeñas cantidades de nanopartículas para el refuerzo de materiales compuestos permite una mejora cualitativa sustancial de la resistencia y la
rigidez de los polímeros. Los compuestos con componentes reforzados con nanopartículas se perciben como una adición clave esencial para la mejora a largo plazo de los materiales de los rotores del futuro.
CÓMO LO CONSIGUEN LOS MATERIALES CUÁNTICOS
La presencia de materiales cuánticos de arquitectura atómica dispersos como rellenos nanoscópicos dentro de un polímero epoxi potencia una mejora sustancial en el comportamiento de tensión-deformación de los polímeros epoxi, así como la resistencia a la fractura.
La razón de esta mayor resistencia proviene del hecho de que, al aumentar la carga de tracción, la matriz de un material compuesto intenta alargarse en su forma habitual. Sin embargo, los rellenos nanoscópicos resisten dicha deformación. Esta resistencia a la deformación reside en una menor extensión a la rotura que resulta de la restricción por fricción causada por la mayor superficie de los materiales cuánticos, que proporciona una mayor interacción entre ellos y la resina. Esto se traduce en una menor deformación resultante, lo que permite a los nanocompuestos sostener más cargas y contribuir a un módulo de tracción más alto que el que se puede alcanzar actualmente en los sistemas contemporáneos.
Además de una mayor resistencia, pueden adoptarse otras propiedades únicas de los materiales cuánticos, para diversificar la funcionalidad de los sistemas compuestos, por ejemplo, una mayor protección contra la radiación, un mayor transporte de calor, impermeabilidad, resistencia a la corrosión y una mayor protección contra la abrasión de, por ejemplo, las palas del rotor.
ESTUDIO DE CASO - PALAS DEL ROTOR
Nuestros materiales cuánticos de arquitectura atómica para el refuerzo de las palas del rotor están diseñados para ayudar a :
aumentar la estabilidad del rotor en condiciones de baja gravedad en la Tierra y Marte
mejorar la resistencia de las palas para el vuelo en terreno bajo en la Tierra, así como durante la futura exploración planetaria marciana de largo alcance
mejorar la resistencia a la abrasión y a la corrosión en suelos arenosos y gruesos (probablemente ácidos) y en entornos húmedos o acuáticos
permitir la fabricación de palas ligeras y mecánicamente robustas para aumentar la eficiencia y mejorar la resistencia a la fatiga en condiciones de viento siempre cambiantes.
PRODUCTOS
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QM-ALLOY
NANOARQUITECTURA : Hojas/escamas atómicamente delgadas (< 1 nm de espesor)
SUPERFICIE ESPECÍFICA : 635200 cm²/g
ESCALA DE MOHS : 4,5
COLOR : Nanopolvo blanco
DOSIFICACIÓN : ~ 0,001 - 0,05 wt % (dependiendo del rendimiento deseado)
APLICACIONES : Para mejorar el refuerzo de aleaciones metálicas como el níquel (Ni), el hierro (Fe), el acero, el magnesio (Mg), el cobre (Cu) y las aleaciones de aluminio (Al); reduce la porosidad, mejora la resistencia mecánica y la resistencia a la fluencia térmica, la energía de impacto, el límite elástico compensado, la microdureza y proporciona una resistencia a la tracción final superior.
Ayuda a prevenir la degradación por agentes corrosivos y la oxidación, confiere propiedades antimicrobianas, antifúngicas y antivirales.
Reduce el coeficiente de expansión térmica para proporcionar un sistema de nanocompuestos más estable dimensionalmente y, al mismo tiempo, sirve como retardante de llama sin halógenos.
EPOXY Q-FILLER
NANOARQUITECTURA : Partículas esféricas de < 10 nm
SUPERFICIE ESPECÍFICA : 415300 cm²/g
ESCALA DE MOHS : 4,5
COLOR : Nanopolvo blanco
DOSIFICACIÓN : ~ 0,001 - 0,07 % en peso
APLICACIONES : Bloqueador de rayos UV, antibacteriano, anticorrosivo, antiincrustante, aditivo esencial para el refuerzo de la resina, mejora de la resistencia a la flexión y a la tracción, retardante de la llama sin halógenos, Fotoiniciador para recubrimientos y adhesivos fotocurables.
EPOXY C-FILLER
NANOARQUITECTURA : < 25 nm Nanopartículas huecas esféricas
SUPERFICIE ESPECÍFICA : 388000 cm²/g
ESCALA DE MOHS : 3
COLOR : Nanopolvo blanco
DOSIFICACIÓN : ~ 0,003 - 0,01 % en peso
APLICACIONES : Adhesivo, relleno de resina, sellador, regulador de la acidez, no abrasivo, mejora la rigidez y la resistencia mecánica de los polímeros, reduce la contracción, aumenta la conductividad térmica, mejora la resistencia a la fluencia, aumenta la resistencia al impacto.
Aumenta la temperatura de cristalización y reduce los tiempos de los ciclos de moldeo por inyección. El nanopolvo puede dispersarse directamente en los materiales plásticos mientras están en la extrusora o en la máquina de moldeo por inyección.
EPOXY Q-FLEX
NANOARQUITECTURA : Hojas/escamas atómicamente delgadas (< 1 nm de espesor)
SUPERFICIE ESPECÍFICA : 635200 cm²/g
ESCALA DE MOHS : 4,5
COLOR : Nanopolvo blanco
DOSIFICACIÓN : ~ 0,001 - 0,05 % en peso
APLICACIONES : Bloqueo UV mejorado, antibacteriano, anticorrosión, agente antiincrustante, aditivo esencial para el refuerzo de la resina, mejora de la resistencia a la flexión y a la tracción superior a la del Epoxy Q-Filler, no abrasivo, retardante de la llama sin halógenos, Fotoiniciador para recubrimientos y adhesivos fotocurables.
QS-SHIELD I
NANOARQUITECTURA : Nanoesferas
DIMENSIÓN : ~ 8 nm
ESCALA DE MOHS : 9 - 10
COLOR : Nanopolvo negro azulado/azul medianoche
DOSIFICACIÓN : ~ 0,001 - 0,03 % en peso
APLICACIONES : Material refractario de alto grado, mayor tolerancia a la tensión/deformación, mayor resistencia a la abrasión, discos de freno cerámicos de alto rendimiento, pararrayos, semiconductores, material de espejo para telescopios astronómicos, material de revestimiento de partículas de combustible nuclear (combustible tristructural-isotrópico - TRISO) para retener los productos de fisión a temperaturas elevadas que confieren más integridad estructural a las partículas TRISO, combustible para la producción de acero, nanocatalizador, guías de varilla de pesca de alta resistencia al desgaste.
QS-SHIELD II
NANOARQUITECTURA : Nanotubos
DIMENSIÓN : < 3 nm de diámetro, hasta 10 µm de longitud
ESCALA DE MOHS : 9 - 10
COLOR : Nanopolvo gris/blanco-gris
DOSIFICACIÓN : ~ 0,001 - 0,01 % en peso
APLICACIONES : Material refractario de alta calidad, mayor tolerancia a la tensión/deformación, mayor resistencia a la abrasión, discos de freno cerámicos de alto rendimiento, pararrayos, semiconductores, material para espejos de telescopios astronómicos, material de revestimiento de partículas de combustible nuclear (combustible trisotrópico - TRISO) para retener los productos de fisión a temperaturas elevadas que confieren más integridad estructural a las partículas TRISO, combustible para la producción de acero, nanocatalizador, guías de caña de pescar de mayor resistencia al desgaste.
QB-SHIELD II
NANOARQUITECTURA : Nanotubos
DIMENSIÓN : < 25 nm de diámetro
ESCALA DE MOHS : 9,5 - 10
COLOR : Nanopolvo beige/blanco
DOSIFICACIÓN : 0,001 - 1 % en peso O según sea necesario para la naturaleza de la exposición a la radiación
APLICACIONES : Absorbedor de neutrones, material de blindaje térmico, componente de motor de cohete, resistente a la abrasión - Recubrimiento de corte de alta velocidad, aditivos poliméricos desecantes de sellado de resina plástica, lubricante de alta temperatura, aislamiento, electricidad de alta tensión y alta frecuencia, aislantes de arco de plasma, material de horno de inducción de alta frecuencia, componentes de refrigeración, cerámica compuesta.
QM-SHIELD
NANOARQUITECTURA : Hojas/escamas atómicamente delgadas (< 1 nm de espesor)
SUPERFICIE ESPECÍFICA : 495500 cm²/g
COLOR : Nanopólvora negra/marrón negra
ESCALA DE MOHS : 5 - 6
DOSIFICACIÓN : ~ 0,005 - 0,1 % en peso para la naturaleza de la exposición a la radiación y el entorno de aplicación
APLICACIONES : Blindaje contra la radiación gamma, fluidos magnetoreológicos, absorción de ondas electromagnéticas, aumento de la temperatura de transición vítrea del epoxi, aumento del transporte térmico, Fotoiniciador.