Sviluppo e ingegnerizzazione di protezioni balistiche ad alta prestazione a base di composti ceramici TiB2-B4C - Completamento WP3, WP4, WP5

Premesso che è stato stipulato un contratto di ricerca denominato BALTIC (Contratto nr. 1915 di rep. del 04/12/2017) tra Amministrazione della Difesa e Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici, (CNR-ISTEC), lo scopo del progetto BALTIC è: lo sviluppo di materiali ceramici non ossidici innovativi per la realizzazione di sistemi di protezione sia per individuo che per veicoli. La sfida che ci poniamo è la produzione di materiali ad alta prestazione e a basso costo. Il carburo di boro (B4C) è uno dei ceramici non ossidici con maggior durezza e minore densità, ma è anche uno dei materiali più costosi da realizzare a causa dell'elevata temperatura di sinterizzazione (superiore a 2000°C). Lo sviluppo del programma prevede una sequenza logica di produzione e caratterizzazione dei materiali che permetterà di definire uno o più materiali ceramici ad alto contenuto tecnologico adatti per l'applicazione in oggetto come pure la corrispondente ottimale tecnologia di fabbricazione. Alla stesura del seguente rapporto le attività svolte riguardano ulteriori approfondimenti del WP3, WP4 e il nuovo lavoro del WP5. Lo scopo del WP5 è di riuscire a produrre piastrine di forma quadrata e tonda con dimensioni minime 3x3 cm2 o diametri di 5 cm con spessori variabili da 0.3 a 0.6 cm. Verrà valutata la possibilità di ottenere delle piastrine quadrata ponendo l'attenzione ai passaggi cruciali per l'ottenimento del manufatto finale come: la formatura del verde, il corretto riempimento dello stampo quadrato o rettangolare e eventuali deformazioni dovute al processo di formatura e ai diversi spessori delle piastrine. L'attività sarà svolta presso ISTEC. La realizzazione delle piastrine sarà di fondamentale importanza per lo scopo del WP6 nel quale saranno condotti i test balistici di "Depth Of Penetration" (DOP). Constatate le ottime performance dei materiali a base B4C-TiB2 è stato ritenuto opportuno fare un ulteriore approfondimento sulle caratteristiche microstrutturali e meccaniche (WP3 e WP4) tramite tecniche avanzate quali analisi al microscopio elettronico a trasmissione (TEM) e analisi della nanodurezza. Grazie alla tecnica della nanodurezza è stato possibile inoltre valutare il comportamento meccanico delle singole fasi che accomunano tutti i materiali analizzati fino ad ora.