O instituto de pesquisa austríaco Wood K plus, especializado em materiais bio-based, anuncia um avanço significativo na produção de cerâmicas avançadas de carbeto de silício (SiC) a partir de compósitos de madeira e polímero. Com mais de 85% de seu conteúdo proveniente de fontes biológicas ou recicladas, essa iniciativa marca uma tendência crescente na produção sustentável de materiais de alto desempenho.
O líder da equipe de fibras, carbono e cerâmicas do Wood K plus, Christoph Unterweger, destaca que, com uma composição alcançando até 95% de SiC puro, as cerâmicas desenvolvidas não só estão à altura das cerâmicas SiC padrão em termos de desempenho mecânico e resistência a temperaturas (suportando até 1.400°C devido ao teor residual de silício), mas também vêm revolucionando a maneira como esses materiais são fabricados e moldados.
A inovação reside no método patenteado pelo Wood K plus que permite a criação de formas 3D complexas por meio da extrusão, moldagem por injeção e impressão 3D dos compósitos antes de sua conversão em cerâmicas SiC de alta performance. Este processo, que começa com a carbonização dos compósitos de madeira e polímero até se tornarem pré-formas porosas e segue com a infiltração dessas pré-formas com silício derretido, representa uma abordagem inédita no campo das cerâmicas matriz de compósitos (CMC).
O Wood K plus explorou diferentes teores de madeira para otimizar o conteúdo de SiC nas cerâmicas finais, alcançando notável sucesso na manutenção do formato durante a carbonização e na produção de componentes de alta qualidade. Ressalta-se ainda a possibilidade de ajuste na composição das cerâmicas para reter uma quantidade de carbono, o que agrega funcionalidades como condutividade elétrica e resistência ao atrito.
Além dos avanços sustentáveis, a metodologia de produção do Wood K plus oferece a conveniência de moldar as peças durante a fase de pré-forma de carbono, facilitando o processamento e reduzindo o desgaste das ferramentas de usinagem quando comparado ao estado posterior, após a infiltração de silício.
O projeto BioC4HiTech, financiado pelo programa de Produção do Futuro da Áustria e conduzido de 2021 a 2023, colabora com a RHP Technology, um grupo de pesquisa austríaco com foco em tecnologias de pó e fabricação aditiva. Juntos, buscam substituir matérias-primas fósseis comumente utilizadas em compósitos por fibras naturais, lignina e materiais reciclados, potencialmente abrindo caminho para o desenvolvimento de CMCs reforçadas por fibras.
O compromisso do instituto com soluções sustentáveis e ESG está alinhado com a demanda crescente por práticas ambientais responsáveis na indústria cerâmica, destacando o interesse em materiais alternativos que minimizam o impacto ambiental sem comprometer o desempenho técnico. Diante dessa inovação, profissionais da bioeconomia e da engenharia são convidados a refletir sobre como a tecnologia desenvolvida pelo Wood K plus pode impulsionar uma indústria mais verde e competitiva, pavimentando o caminho para uma impulsionadora mudança paradigmática.
Fonte: https://www.compositesworld.com/articles/bio-based-sic-ceramics-from-wood-polymer-composites
