26/01/2009
I risultati delle attività, condotte presso l'ISTEC di Faenza, sui materiali ceramici ultrarefrattari (UHTC: Ultra-High Temperature Ceramics), hanno attirato l'attenzione della NASA e dell'Air Force Americana.
I materiali ceramici definiti ultrarefrattari o meglio UHTC (boruri e carburi di zirconio, afnio, tantalio e relativi compositi),hanno punti di fusione da 3000 a 4000°C e presentano una combinazione di proprietà che li rendono proponibili per l'ingegnerizzazione di strutture rinforzate idonee ad applicazioni ove sia necessaria resistenza ad elevatissima temperature in ambienti ossidanti/corrosivi ed in presenza di carici termici e meccanici.
Molte delle barriere tecnologiche ed industriali nei settori dell'Energia, della Chimica, della Meccanica e dei trasporti potranno essere risolte quando si disporrà di materiali in grado di resistere a temperature ultra-alte (dai 2000 ai 4000°C). In particolare il settore che più necessita al momento di componenti per protezione termica è quello dell'aerospazio. Le nuove direzioni delle scelte tecnologiche per l'esplorazione spaziale (veicoli riutilizzabili, e facilmente manovrabili che dovrebbero sopportare più fasi di lancio e di rientro nell'atmosfera senza eccessivi danneggiamenti ad ogni volo - come si verifica attualmente per gli Shuttle) e per l'aerospazio (aerei ipersonici) passano attraverso la disponibilità di questi materiali per le parti più soggette a riscaldamento e usura, in particolare durante la fase di rientro ove si possono sviluppare temperature oltre 2000°C su superfici a geometrie acuminate (coni di prua, bordi alari).
Al momento tali materiali sono oggetto di studio presso diversi laboratori a livello internazionale. Tra i risultati di maggiore interesse a livello mondiale emergono quelli ottenuti da un gruppo di ricerca che opera presso l'ISTEC- CNR di Faenza, sotto la guida della Dr.ssa Alida Bellosi. Sono stati sviluppati materiali ceramici UHTC con combinazioni di proprietà meccaniche e chimico-fisiche uniche. I risultati delle ricerche, sulla definizione di composizioni e messa a punto di processi di produzione, hanno destato da tempo interesse nella comunità scientifica del settore. Le attività erano iniziate una decina di anni fa con piccoli progetti finanziati dall'ASI e successivamente sono proseguiti con progetti in collaborazione con il CIRA.
L'ISTEC ha sviluppato collaborazioni con diversi laboratori europei (Università di Stoccolma, INSA di Lione) ed Americani (Università del Michighan, Università del Missouri, Oak Ridge National Laboratory).
Una delegazione di ricercatori dell'ISTEC nei giorni scorsi è stata invitata a visitare le sedi della NASA Glenn a Cleveland ed i laboratori dell'Air Force Base a Dayton, in Ohaio per discutere programmi di ricerca congiunti.
La discussione congiunta tra i ricercatori dell'ISTEC e i responsabili dei laboratori sui "Nuovi Materiali" delle due strutture americane è stata molto proficua e di elevato profilo scientifico. Sono stati definiti progetti ricerca congiunti bilaterali tra ISTEC e NASA Glenn e tra ISTEC e AFRL, accompagnati da un finanziamento erogato dall' AIR FORCE Office for SCIENTIFIC Research.
Riferimenti: Alida Bellosi, ISTEC-CNR, 05456 699724; e-mail: alida.bellosi@istec.cnr.it
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