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Deposizione di Strati ad Elevate Proprietà Tribologiche e Resistenza a Corrosione
Stato progetto: concluso
Descrizione e risultati
Lo scopo del progetto era quello di portare nel più breve tempo possibile i laboratori appena inaugurati ad un livello paragonabile a quello presente sul mercato nel campo dei rivestimenti sotto vuoto per tribologia e resistenza a corrosione. In una seconda fase ci si prefiggeva di ottenere un avanzamento su alcuni specifici rivestimenti. Si possono distinguere tre diverse tipologie di rivestimenti sviluppati durante il progetto:
- Rivestimenti via magnetron sputtering reattivo a base di TiN e CrN con durezze superiori ai 2500HV ed elevata proprietà di resistenza ad usura su diversi substrati (acciai, alluminio, titanio, rame, plastiche, ecc.). Inoltre sono stati realizzati rivestimenti di ossido di alluminio su superfici metalliche ed ad elevata stabilità termica per applicazioni ad alte temperature. L’ottimizzazione dei rivestimenti è stata effettuata tramite un accurato controllo dei parametri di processo e un indagine dei rivestimenti composizionale (GDA, RBS), strutturale (XRD), morfologica (AFM, SEM anche in cross-section) e meccanica (nanoindentazione, microscratch test, pin-on-disc). I rivestimenti sono stati testati per diversi case studies come, ad esempio, nel campo della stampistica del poliuretano o nel campo dei piani cottura.
- Rivestimenti RF-PECVD a base di carbonio: carbonio amorfo idrogenato (tipo a-C:H), SiC idrogenato (SiCx/a-C:H) e SiCN idrogenato (SiCN/a-C:H) per applicazioni nel settore dello stampaggio di materie plastiche e nella sintesi di rivestimenti autolubrificanti a basso coefficiente di attrito per componentistica in movimento. L’ottimizzazione dei rivestimenti in questo caso è stata ottenuta anche grazie ad analisi Raman. I rivestimenti sono stati testati ad esempio per lo stampaggio del PET e come lubrificanti solidi.
- Rivestimenti PECVD a base di SiOx sia a strato singolo che multistrato, trasparenti, flessibili, con proprietà barriera nei confronti della corrosione e diffusione del Ni su substrati metallici ad elevata finitura superficiale e con proprietà di ridotta permeabilità gas su substrati polimerici. In questo caso alle caratterizzazioni precedentemente citate si aggiungono anche la nebbia salina e la spettroscopia d’impedenza per la corrosione, le analisi ICP per il rilascio di metalli e le misure di permeabilità ai gas. La ricerca svolta sui rivestimenti multistrato ha portato alla registrazione di un brevetto: i risultati ottenuti finora mostrano un “improvement barrier factor” di 2 ordini di grandezza mantenendo una buona flessibilità del substrato. Anche questi ricoprimenti sono stati testati ed applicati in diversi case studies.

