- Docente: Elio Lanzoni
- Crediti formativi: 3
- SSD: ING-IND/21
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Specialistica in Prodotti, materiali e processi per la chimica industriale (cod. 0216)
Conoscenze e abilità da conseguire
Gli studenti dovranno essere in grado di individuare le situazioni nelle quali è opportuno che un componente venga trattato superficialmente o rivestito. In base alla conoscenza delle tecniche di trattamento e delle proprietà conferite, essi potranno acquisire le seguenti abilità:
- scegliere il trattamento superficiale più adatto per un determinato tipo di applicazione,
- individuare la migliore tecnologia di trattamento in funzione dei parametri operativi e di progetto,
- conoscere le principali tecniche di caratterizzazione di un rivestimento o di uno strato superficiale trattato.
Contenuti
Le proprietà superficiali dei materiali. Interazioni chimiche materiale-ambiente. La corrosione umida dei metalli: diagrammi di Porbaix e di Evans. Corrosione secca e osidazione a caldo. Metodi di protezione attiva. Trattamenti e rivestimenti protettivi. Interazioni di tipo meccanico: atttrito e usura. I meccanismi dell’usura. Modifiche superficiali in funzione tribologica.
Trattamenti di conversione delle superfici metalliche: fosfatazione, cromatazione e ossidazione anodica. Struttura e proprietà degli strati fosfatici. Applicazioni della fosfatazione. Capacità protettiva delle pellicole di conversione cromica. La cromitazione e le passivazioni non cromiche. Formazione, colorazione e sigillatura degli strati anodici. L’anodizzazione dura. L’ossidazione elettrolitica a plasma.
I trattamenti termochimici degli acciai: carbocementazione, carbonitrurazione, nitrurazione e nitrocarburazione. Struttura e proprietà degli strati di reazione e di diffusione. Borurazione e borometallizzazione. Metallizzazione diffusiva: cromizzazione e alluminizzazione.
Rivestimenti metallici depositati da soluzione acquosa: nichelatura, cromatura e zincatura. Nichelatura chimica autocatalitica. Zincatura e alluminiatura a caldo.
La deposizione mediante spruzzatura termica. Composizione e microstruttura dei rivestimenti ceramici spruzzati. Applicazioni della spruzzatura termica: rivestimenti protettivi, antiusura, abradibili, barriera termica e biocompatibili.
La deposizione da fase vapore. I processi CVD convenzionali e innovativi (PACVD e MOCVD). Le tecniche PVD: evaporazione, sputtering e ion-plating. Rivestimenti sottili per applicazioni antiusura, ottiche ed elettroniche.
La smaltatura dei metalli. Composizione e proprietà degli smalti porcellanati. I metalli da smaltatura. Le tecniche di smaltatura: spruzzatura elettrostatica e deposizione elettroforeti.ca. Cottura degli oggetti smaltati Applicazioni della smaltatura.
Testi/Bibliografia
1) Dispense a cura del Docente
2) J.R.Davis (edited by) SURFACE EBGINEERING ASM International 2001
3) S.Grainger (edited by) ENGINEERING COATINGS Abington Publ. 1989
4) K.Stevens SURFACE ENGINEERING TO COMBAT WEAR AND CORROSION IOM Publ. 1997
Metodi didattici
Le lezioni affrontano, in primo luogo, la problematica delle superfici dal punto di vista sia corrosionistico che delle proprietà fisico-meccaniche. Vengono poi illustrate le principali tecniche di trasformazione della zona corticale di un metallo in strati di natura ceramica o composita. Ampio spazio viene infine dedicato ai rivestimenti metallici e ceramici depositati da soluzioni acquose, mediante immersione in bagno fuso, PVD, CVD, sol-gel, spruzzatura termica e smaltatura.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova di accertamento è orale e si svolge in forma di colloquio tendente a verificare il grado di apprendimento dello studente e la sua capacità di valutare pregi e difetti di un trattamento superficiale in funzione dei requisiti di progetto.
Strumenti a supporto della didattica
Videoproiettore, PC, lavagna luminosa
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Elio Lanzoni