Gli alluminuri sono composti contenenti alluminio ed elementi più elettropositivi.
L’alluminio, a causa delle sue proprietà uniche legate alla sua posizione nel gruppo 13 della tavola periodica, può legarsi con i metalli in modo diverso rispetto ad altri metalli, formando composti intermetallici con proprietà tra una lega metallica e un composto ionico.
La maggior parte delle leghe di alluminio utilizzate sono costituite da nichel, ferro o titanio e alluminio ma vi sono altre leghe come gli alluminuri di metalli nobili e attivi.
Le leghe di alluminio intermetalliche hanno applicazioni alle alte temperature. La resistenza alla corrosione delle leghe di alluminuro si ottiene mediante la formazione di uno strato protettivo di ossido di alluminio o contenente tale composto. La formazione di questo strato protettivo, infatti, dà luogo al fenomeno della passivazione
Alluminuri di nichel
Possono essere di due tipi: NiAl, NiAl3 e hanno proprietà simili sia a una ceramica che a un metallo. Hanno una resistenza agli urti migliore della maggior parte delle ceramiche e dei composti intermetallici
Questi alluminuri mostrano resistenza alla corrosione, bassa densità e fondono solo a temperature molto elevate.
Hanno un potenziale considerevole per ambienti caldi e corrosivi contenenti cloro e il loro uso è stato suggerito ad esempio negli inceneritori di rifiuti.
NiAl è anche resistente all’attacco del vetro fuso e dell’acido nitrico fumante
Sulla base delle loro caratteristiche sono quindi utilizzati per pale di turbine, rotori di turbocompressori e parti resistenti all’usura
Hanno tuttavia un grave punto debole ovvero di essere scarsamente malleabili
Alluminuro di ferro
Gli alluminuri di ferro sono stati tra i composti intermetallici più studiati sin dagli anni ’30 per la loro eccellente resistenza all’ossidazione.
Presentano:
- basso costo di produzione
- bassa densità
- elevato rapporto resistenza/peso
- buona resistenza all’usura
- facilità di fabbricazione
- resistenza all’ossidazione e alla solforazione ad alta temperatura
Sono quindi molto interessanti e studiati come potenziali sostituti dell’acciaio inossidabile nelle applicazioni industriali.
Questi vantaggi hanno portato a prendere in considerazione molte applicazioni, come dischi freno per mulini a vento, sistemi di filtrazione in raffinerie e centrali elettriche fossili, rulli di trasferimento per nastri di acciaio laminati a caldo e deflettori d’aria per la combustione di carbone ad alto contenuto di zolfo .
Alluminuro di titanio
Le leghe a base di alluminuro di titanio possono essere realizzate mediante l’uso di processi di fusione o di metallurgia delle polveri e trattamenti termici.
Presentano:
- bassa densità inferiore a quella della maggior parte degli altri intermetallici
- elevata temperatura di fusione
- eccellente resistenza a temperatura elevata
- alto modulo
- resistenza all’ossidazione
- favorevoli proprietà di scorrimento
Hanno quindi il potenziale per sostituire i materiali più pesanti nelle applicazioni strutturali ad alta temperatura come i componenti dei motori automobilistici e aerospaziali