Post by Wakinian TankaEsistono leghe metalliche dure almeno quanto l'acciaio comune ed elettricamente conduttive almeno quanto l'alluminio?
dure nel senso di "resistente alla penetrazione statica"
(tipo Brinell, Rockwell, Knoop, Vickers) o nel senso di "ad
alto modulo elastico di Young" ?
Come rigidità esiste l'ergal (mi pare Al-Zn) che è
paragonabile a un medio acciaio come modulo (alla
penetrazione non ho idea, non per forza le cose sono
proporzionali), però non ho la più pallida idea della
conduttività. In molte leghe, specialmente quelle dure, c'è
un certo degrado della conducibilità (sia elettrica che
termica), e la cosa è molto evidente se si formano proprio
vere e proprie fasi intermetalliche, meno evidente in leghe
"sostituzionali" random pure (tipo stagno/piombo)
non so ... prova a vedere le specifiche dell'Ergal.
L'alluminio è piuttosto duro non tanto da battere, ma anche
da avvicinare, come conducibilità (solo argento, rame e oro
lo battono), ma non mi pare le leghe di rame
circa la durezza, puoi chiarire meglio le specifiche (sia
terminologicamente sia in termini di range accettabile) per
cercare qualcosa ?
qualche esempio di "INDENTATION" hardness
Al puro : 15 HB
Cu puro (ricotto penso) : 35 HB
mild steel : 120 HB
HSS / tool hard steel : 600-900 HB
glass : 1550 HB
In che zona vorresti stare ?
come leghe durelle si trova qualcosa tra bronzi e ottoni
bronzo fosforoso (ASTM B103, B139, B159) : 241 HB
ottone giallo, "cold rolled", incrudito x laminazione
(ASTM B36, B134, B135) : 180 HB
bronzo di Al non ricotto (ASTM B169 alloy A, B124, B150) :
210 HB
bronzo al manganese : 225 HB
n.b. esistono anche la "SCRATCH" hardness e la "REBOUND
hardness" (o durezza dinamica, correlata all'elasticità, tra
cui svetta lo zirconio)
Rigidità (Young's modulus)
mild steel : 200 GPa
Inoltre, visto che la maggior parte delle leghe, specie se
non eutettiche, possono variare di molto i parametri secondo
che siano state ricotte, temprate, incrudite o altro,
sarebbe accettabile raggiungere la durezza voluta tramite
tempra ?
Lo dico perché non è un pasto gratis : alzi la durezza ma ad
es. l'energia assorbita durante la frattura o lo snervamento
si riduce con questi trattamenti, e ciò non sempre è
accettabile.
Per contro ad es. un titanio nativo è rigido di suo ma non è
fragile.
Toughness or Modulus of resilience =
Yield stress^2 / 2*(Young's modulus)
questa rispecchia la resistenza alla frattura
cmq, detto tra noi a naso senza avere indagato più di tanto
sul requisito ELETTRICO : imho o abbassi e non di poco il
vincolo, o non trovi niente. Al è collocato troppo in alto
persino tra i metalli puri. Non spererei di trovare una lega
che lo approssimi.
Un materiale composito potrebbe fungere ?
Mi spiego : esistono compositi metallici armati con fibre
(conduttive o meno). Non hanno durezza superficiale
significativa (è un parametro dove la loro natura composita
si evidenzia), ma quanto a rigidità (modulo elastico)
l'armatura fibrosa tende a irrigidire notevolmente la
matrice metallica. Siccome Al è basso fondente e bagna
abbastanza bene (non è viscoso, non cristallizza o altro) è
perfetto per fare compositi armati
ad es. esiste da tanti anni l'"alluminio saffil", armato con
tappetini o filati di fibra di corindone o di zirconia.
Se devi portare tanta "i" (basse frequenze o DC) presumo che
la conducibilità vari circa linearmente con la frazione
della sezione occupata dal metallo (considerando la fibra
isolante come diluente inerte ... a meno di non usare fibra
di carbonio di alta qualità che potrebbe anche dare un lieve
contributo, oltre a irrigidire ancora di più).
Se diversamente vuoi portare segnali in alta frequenza,
credo che basti fare una pelle di Al puro e tutto va a posto.
Anzi vedo che esistono pure cavi Al-copper clad o
acciaio-copper-clad che per le alte frequenze sono
eccezionali (il segnale viaggia solo nella pelle di rame).
I primi sono anche molto più affidabili (dice wiki) nella
CONNESSIONE, i contatti Al-Al risultano sovente erratici
perché Al2O3 è tra i più duri e isolanti materiali, e si
forma sempre, è solo da vedere con che spessore.
Qualcuno aveva scritto in un 3D che misurando la
condicibilità di Al a sfioramento senza pressione aveva
rilevato zero, isolante puro. Su Al anodizzato pesante credo
che la cosa diventi grave anche stringendo il morsetto.
Invece il cavo copper-clad non si riveste di scorze così
refrattarie e dure, e nemmeno tanto facilmente.
I cavi acciaio-copper clad avevano invece il pregio della
portanza meccanica sulle lunghe tratte, che Cu se la scorda.
Se la Natura non ti da un singolo materiale con tutte le
caratteristiche, bisogna ingegnarsi con soluzioni ibride.
Cmq sono molto out-dated sui compositi metallici, è tanto
tempo che non ne leggo, e imho per applicazioni puramente
meccaniche siano stati un po' ridimensionati dai compositi
basati su fibre e resine plastiche.
boh ... pensaci su e facci sapere
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1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)