Il prodotto consiste in piastre di composito ceramico multistrato formato da lamine sottili (da 50 a 200 micrometri) di materiale ceramico di diversa composizione chimica e microstrutturale. A causa di ciò, questi materiali esibiscono coefficienti di dilatazione, moduli di elasticità e ritiro durante la sinterizzazione diversi. Di conseguenza nella struttura laminare si ingenerano tensioni residue che influiscono sulle proprietà meccaniche e tribologiche del componente. Attraverso la scelta di opportuni materiali, composizioni, rapporti tra gli spessori degli strati e variazioni delle combinazioni è stato possibile ingenerare tensioni residue superficiali di compressione. Questi stress opponendosi alla propagazione di cricche superficiali, che si ingenerano durante esercizio a causa di sollecitazioni di sfregamento o di contatto ripetuto, permettono al componente di sopportare condizioni più gravose, rispetto ai materiali tradizionali, senza subire danneggiamenti apprezzabili. I compositi sopra descritti sono stati ottenuti sovrapponendo strati sottili di materiale ceramico prodotti per colaggio su nastro. Dopo l'impilaggio il manufatto, opportunamente progettato è stato termo-compresso e sinterizzato. Alla fine si è ottenuto un componente a struttura laminare molto denso, privo di difetti e con una interfaccia tra gli strati molto netta e saldamente legata. Questo conferisce al composito proprietà meccaniche e tribologiche superiori.

Componenti in composito ceramico multistrato con superiori proprietà tribologiche e di resistenza al danneggiamento superficiale per contatto

De Portu G;Roncari E;Pinasco P;Melandri C
2003

Abstract

Il prodotto consiste in piastre di composito ceramico multistrato formato da lamine sottili (da 50 a 200 micrometri) di materiale ceramico di diversa composizione chimica e microstrutturale. A causa di ciò, questi materiali esibiscono coefficienti di dilatazione, moduli di elasticità e ritiro durante la sinterizzazione diversi. Di conseguenza nella struttura laminare si ingenerano tensioni residue che influiscono sulle proprietà meccaniche e tribologiche del componente. Attraverso la scelta di opportuni materiali, composizioni, rapporti tra gli spessori degli strati e variazioni delle combinazioni è stato possibile ingenerare tensioni residue superficiali di compressione. Questi stress opponendosi alla propagazione di cricche superficiali, che si ingenerano durante esercizio a causa di sollecitazioni di sfregamento o di contatto ripetuto, permettono al componente di sopportare condizioni più gravose, rispetto ai materiali tradizionali, senza subire danneggiamenti apprezzabili. I compositi sopra descritti sono stati ottenuti sovrapponendo strati sottili di materiale ceramico prodotti per colaggio su nastro. Dopo l'impilaggio il manufatto, opportunamente progettato è stato termo-compresso e sinterizzato. Alla fine si è ottenuto un componente a struttura laminare molto denso, privo di difetti e con una interfaccia tra gli strati molto netta e saldamente legata. Questo conferisce al composito proprietà meccaniche e tribologiche superiori.
2003
Istituto di Scienza, Tecnologia e Sostenibilità per lo Sviluppo dei Materiali Ceramici - ISSMC (ex ISTEC)
Compositi laminari
Multistrato
Usura ed attrito
Fatica
Proprietà meccaniche
Prove effettuate su queste strutture sia all'ISTEC che presso Istituzioni internazionali, hanno evidenziato una loro superiore restenza all'usura ed al danneggiamento per contatto ripetuto (fatica). A sostegno della qualità dell'attività svolta, dei prodotti e dei risultati ottenuti, pubblicati su riviste internazionali, si cita il seguente giudizio:" Perhaps the most relevant and systematic study is tha by Tarlazzi et al (Roncari, Pinasco, Guicciardi, Melandri e De Portu), who compared the wear properties of Al2O3-ZrO2/ZrO2 laminated composites with those of stress free monolithths", S.C. Thompson, A. Pandit, N. Padture (UNI Connecticut) and S. Suresh (MIT) in J. AM. Ceram. Soc. 85 [8] 2059-64 (2002). Questi componenti possono trovare impiego in tutti quei settori industriali in cui il moto relativo tra due parti (motoristica, aereo-spaziale, protezione balistica ecc)producono problemi di usura, erosione, fatica termo-meccanica.
6
De Portu, G; Micele, L; Roncari, E; Pinasco, P; Guicciardi, S; Melandri, C
293
info:eu-repo/semantics/other
05 Altro::05.08 Prototipo d'arte, di strumentazioni o dispositivi di interesse tecnologico e relativi progetti
none
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/179566
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