es.wedoany.com Noticia: Investigadores de la Cátedra de Fabricación Aditiva Digital (DAP) de la Universidad RWTH Aachen están desarrollando una cadena de procesos de fabricación aditiva para producir superconductores de alta temperatura de óxido de itrio, bario y cobre (YBCO). El equipo ha seleccionado la fusión por láser en lecho de polvo (PBF-LB) como método de fabricación aditiva.
El YBCO, como cerámica de óxido, ofrece ventajas económicas al poder operar bajo refrigeración con nitrógeno líquido, pero su fragilidad y su estructura cristalina sensible al contenido de oxígeno plantean desafíos para el proceso de fabricación aditiva. Para mantener la estructura de la fase Y-123 relacionada con la superconductividad en la cadena de procesos, los investigadores desarrollaron un polvo de YBCO especial compuesto por óxido de itrio, óxido de cobre y carbonato de bario, logrando capas de polvo uniformes con calidad reproducible mediante el control del tamaño de partícula, la fluidez y la composición química.
Mediante el ajuste de los parámetros clave del proceso, incluida la doble exposición con un haz láser desenfocado, el equipo logró fabricar las primeras muestras de YBCO con geometrías reproducibles. Aunque las muestras iniciales no mostraron superconductividad y el análisis de fases reveló una reducción en la proporción de la fase superconductora Y-123, tras un tratamiento térmico en atmósfera de oxígeno, estas muestras recuperaron la característica caída de resistencia a bajas temperaturas y mostraron efectos diamagnéticos en el experimento de Meissner. Los investigadores confirmaron que los cambios microestructurales inducidos por la fabricación aditiva pueden corregirse mediante un postratamiento.
Sin embargo, los investigadores señalan que la estabilidad mecánica es actualmente el cuello de botella clave que limita la aplicación de las estructuras de YBCO fabricadas aditivamente. El estudio tiene como objetivo comprender las interacciones entre el material, el proceso y la geometría, así como rastrear la influencia de la evolución de las fases en el rendimiento superconductor a lo largo de la cadena de procesos.
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