Materiali strutturali, termostrutturali e funzionali

I materiali prevalentemente sviluppati sono ceramici avanzati ossia quei materiali caratterizzati da prestazioni strutturali di elevata resistenza alle sollecitazioni meccaniche e all’usura, in condizioni di temperatura e pressione molto elevate, e materiali con peculiari funzionalità, come proprietà di biocompatibilità, elettriche, ottiche, etc. che possono presentare in particolari condizioni ambientali.

I ceramici avanzati possono essere impiegati in forma di monoliti, compositi o rivestimenti e le attività svolte in questo ambito riguardano prevalentemente:

  • ceramici monolitici e compositi per applicazioni strutturali e termo-strutturali nell’ambito della meccanica e della produzione di energia
  • compositi a matrice ceramica rinforzati con fibre per applicazioni strutturali e termo-strutturali nei settori trasporti, aerospazio, energia, nucleare, costruzioni
  • ceramici trasparenti per laser di potenza e finestre ottiche
  • ceramici biocompatibili e bio-inerti per la realizzazione di protesi ortopediche e dentali
  • materiali nanofasici per l’illuminazione ad elevata efficienza energetica e la produzione di energia da fonti rinnovabili
  • film sottili ceramici o organico/inorganici per funzionalità ottiche, elettriche, fotocatalitiche e idrofobico/oleofobiche
  • rivestimenti anticorrosione per la protezione di ceramici e compositi nella produzione di energia, nei trasporti e per l’industria.

 

Le principali tipologie di materiali studiati sono:

ossidi e ossidi misti: zirconia (ZrO2), allumina (Al2O3) yttrium aluminum garnet (YAG, Y3Al5O12), mullite (3Al2O3•2SiO2), zirconia toughened alumina  (ZTA), SiO2, etc.

non ossidi: carburo di silicio (SiC), carburo di zirconio (ZrC), carburo di silicio/nitruro di alluminio (SiC/AlN), nitruro di alluminio (AlN), nitruro di silicio (Si3N4), siliciuro di molibdeno (Mo5Si3), disiliciuro  di molibdeno (MoSi2), etc.

compositi fibrorinforzati: Cf/C, SiCf/SiC, Cf/SiC, Cf/SiCO, fibre ossidiche/SiCO, Basaltof/SiCO

rivestimenti: mullite, bario stronzio alluminosilicati (BSAS), allumina, carburo di silicio-siliciuro di molibdeno (SiC-MoSiO2), carburo di silicio, carbonio

film sottili: silice (SiO2), allumina, titania (TiO2), zirconia, ossidi conduttivi trasparenti (TCO, Transparent Conductive Oxide), carburo di silicio, carbonio