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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
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Parole Chiave
MADE IN ITALY, NANOTECNOLOGIE, RIVESTIMENTI, PROPRIETA FUNZIONALI, PROPRIETA MECCANICHE DI SUPERFICIE

Nanotecnologie e funzionalizzazione delle superfici per il made in Italy (Made in Italy - Nanotech)

Università degli Studi Roma Tre
Abstract
L’obiettivo fondamentale del progetto di ricerca sarà quello di adottare alcune delle tecniche di ingegnerizzazione delle superfici attualmente in fase di sviluppo e/o industrializzazione in componenti caratteristici del Made in Italy che presentino evidenti necessità di implementazione delle proprietà funzionali di superficie, quali resistenza al graffio e agli urti, estetica, soft feeling, durevolezza, caratteristiche autopulenti.
Il progetto curerà la convergenza di competenze multidisciplinari di natura chimica, fisica e ingegneristica verso lo sviluppo di materiali e rivestimenti nanostrutturati, focalizzati principalmente allo soluzioni innovative per i settori automobilistico, nautico, della gioielleria, di complementi di arredo, dell’edilizia e dei beni culturali.
UO I:
La UO I, nell’ambito del progetto, svilupperà trattamenti idonei basati sulla tecnologia PE-CVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour deposition) al fine di realizzare film nanostrutturati di TiCx/a-C:H su manufatti in titanio caratterizzati da elevata durezza, rigidità superficiale e basso coefficiente di attrito con conseguente prevedibile aumento della resistenza al galling, all’usura e allo scratch.
L’attività di caratterizzazione della UO I sarà dedicata anche ai campioni prodotti dalle altre unità di ricerca, con l’obiettivo principale di ottenere in ogni singolo caso conoscenza su scala micrometrica e nanometrica delle proprietà micro e nano-meccaniche ottenibili in >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Fabio Carassiti Università degli Studi ROMA TRE
Obiettivo del Programma di Ricerca
La crescita dei processi di globalizzazione e l’affermarsi di nuovi concorrenti sullo scenario internazionale, incidono profondamente sulla posizione competitiva del nostro Paese.
Con il termine Made in Italy, si indicano quei prodotti dell’industria italiana e dell’artigianato caratterizzati da un marchio (brand) noto e da un insieme di proprietà che spaziano dal design all’estetica, dalla piacevolezza al tatto alle funzionalità, dalla qualità alle prestazioni (resistenza all’urto, al graffio, al degrado) che ha portato spesso i prodotti italiani ad eccellere nella competizione commerciale internazionale. Alcuni esempi di settori artigianali e industriali in cui l’espressione del Made in Italy è indicata, sono l’industria automobilistica, quindi automobili (motori e componenti per auto), cicli e motocicli (motociclette e biciclette) e veicoli commerciali, l’industria della moda e l’artigianato, ad esempio gioielleria, pelletteria, sartoria, calzature.
Le produzioni del Made in Italy rappresentano un punto di forza dell’apparato produttivo nazionale; inoltre i prodotti Made in Italy si contraddistinguono per design particolarmente innovativo e materiali ad elevata qualità.
Inoltre la penetrazione nel mercato internazionale di prodotti Made in Italy è essenzialmente dovuta a due parametri importanti che sono la competitività e l’innovazione.
Il progetto di ricerca in esame ha come finalità quella di realizzare prodotti competitivi e innovativi dal >>>

Risultati parziali attesi
I risultati attesi dall’Unità Operativa (U.O.) #1, nell’ambito del progetto saranno lo sviluppo di trattamenti idonei basati sulla tecnologia PE-CVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour deposition) al fine di realizzare film nanostrutturati in TiCx/a-C:H su manufatti in titanio caratterizzati da elevata durezza, rigidezza superficiale e basso coefficiente di attrito con conseguente prevedibile aumento della resistenza al galling, all’usura e allo scratch.
Le possibili applicazioni di film nanostrutturati antigalling, antiusura e antiscratch su titanio sono previste nel settore aeronautico, in particolare per quanto concerne la propulsione. Componenti fisse (statori, pareti dei condotti dei flussi) e parti mobili (rotori) presenti nei differenti stadi del compressore sia di alta che di bassa pressione, possono arrivare fino a temperatura di circa 700 °K, da qui l’uso del titanio. La presenza nel flusso entrante nel motore di detriti e sporcizia, determina l’uso di rivestimenti nanostrutturati sul titanio necessari a proteggere i diversi componenti.
Nel settore automobilistico l’uso del titanio è rivolto verso molti componenti in particolare agli accessori quali pomelli della leva cambio, head pipes, marmitte, valvole, perni di biella e in generale tutti i componenti caratterizzati da carichi puntuali e/o elevati stress di contatto. Anche in questo settore l’utilizzo di film nanostrutturati con le proprietà sopra citate, consentirebbero un miglioramento delle >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
UR.I
I trattamenti di superficie per leghe di titanio mostrano considerevoli prospettive future nel campo della riduzione del “fenomeno del galling”, in molte applicazioni aerospaziali e nella meccanica estrema. Tale meccanismo di usura insorge dal contatto strisciante di superfici metalliche in assenza di lubrificazioni. Il meccanismo del galling comporta una adesione localizzata estesa tra i due corpi, deformazione plastica e frattura duttile delle giunzioni adesive nella regione di contatto, ed è quindi conseguenza di adesione localizzata tra i corpi, deformazione superficiale e trasferimento di materia.
Il parametro critico per la riduzione di tale fenomeno risulta il coefficiente di attrito. Il tipo di contatto meno sfavorevole per l’insorgere di tale fenomeno, risulta il contatto non conforme. Altri parametri che sono stati suggeriti per la riduzione di tale fenomeno sono: elevata durezza superficiale, elevata tendenza all’incrudimento e bassa energia superficiale.
Una serie di lavori sperimentali ha già dimostrato che il galling può insorgere anche nel caso di bassi stress di contatto.
Per questi motivi lo sviluppo di una procedura innovativa di rivestimento superficiale per leghe di titanio risulta essere di particolare interesse scientifico.
Attualmente esistono due possibili approcci concettuali. Il primo consiste nella applicazione di un rivestimento sottile "soffice" o con la funzione di lubrificante solido, ad esempio >>>