Innovativa manipolazione della polvere basata sul carburo di silicio crea una spruzzatura termica più resistente ed ecologica
L’estrema durezza del carburo di silicio (SiC), il suo basso coefficiente di attrito, e la sua ridottissima densità lo rendono una soluzione di rivestimento altamente allettante per un’ampia gamma di applicazioni usate dall’industria petrolchimica e da quella chimica. La sfida, tuttavia, è che quando viene riscaldato, il SiC diventa un gas e non può quindi essere applicato mediante spruzzatura termica. Questa era la situazione fino a oggi. Il progetto finanziato dall’UE ThermaSiC è pronto a stravolgere il mercato della spruzzatura termica sviluppando i primi rivestimenti basati sul SiC per questa tecnologia. «Il nostro innovativo materiale resistente all’usura per i rivestimenti si basa sul carburo di silicio, che è ben noto per la sua capacità di resistere a tutti i tipi di usura, corrosione e temperature elevate», afferma Gisle Østereng, il coordinatore del progetto. «ThermaSiC è inoltre un materiale più ecologico rispetto a materiali concorrenti quali carburo di tungsteno, cobalto e cromo, e proviene da zone libere da conflitti». Un prodotto in polvere superiore Seram Coatings, il principale partner del progetto, produce da molto tempo una polvere a base di SiC. L’innovativa polvere contiene uno strato di ossido attorno a ciascuna particella di SiC che consente al carburo di silicio di subire il processo di spruzzatura termica e formare un rivestimento. In questo progetto, Seram ha lavorato per dimostrare l’efficacia di ThermaSiC, un nuovo prodotto in polvere per rivestimenti mediante spruzzatura termica che offre una resistenza all’usura superiore, peso ed emissioni ridotti, e una maggiore durata per le parti rivestite. «La spruzzatura termica è il metodo di rivestimento più efficiente e richiesto per i rivestimenti contro l’usura», afferma Østereng. «ThermaSiC può essere usato dalle pistole per la spruzzatura termica per formare rivestimenti che hanno un costo più basso di quello che avrebbero se venissero realizzati usando metodi tradizionali con camera a vuoto quali CVD e PVD». Il progetto ha inoltre lavorato per portare su scala industriale le capacità produttive di Seram e per finalizzare la sua strategia di proprietà intellettuale (IP), marketing e vendite. Tra i risultati chiave ottenuti dal progetto ci sono la riuscita espansione della produzione, il trasferimento della produzione nel più grande sito industriale della Norvegia, una positiva caratterizzazione di polvere e rivestimenti, e la conclusione di uno studio del mercato e della catena del valore. La maturità dal punto di vista tecnologico di ThermaSiC è stata incrementata effettuando diversi test interni, oltre che con partner nel settore della spruzzatura e terzi indipendenti. Nel mese di marzo del 2018, i primi rivestimenti molto densi sono stati completati usando il sistema di spruzzatura termica TopGun HVOF. Detto questo, a causa di alcune complicazioni impreviste con altri partner del progetto, i ricercatori non sono stati in grado di dimostrare ThermaSiC come prodotto autonomo, ma solo invece come parte di una miscela di materiali. «Ora stiamo commercializzando le applicazioni della miscela e stiamo concentrando la nostra attenzione sulla dimostrazione del prodotto come soluzione autonoma per altre applicazioni», spiega Østereng. A un passo dallo stravolgimento del mercato Nonostante questo ritardo, Østereng è sicuro che ThermaSiC sia a un passo dallo stravolgere il mercato dei materiali per la spruzzatura termica, fornendo una soluzione più resistente, efficiente in termini di costo e sostenibile. «ThermaSiC fornisce prestazioni di rivestimento superiori in ambienti corrosivi e abrasivi, oltre che a temperature elevate dell’aria, fino a 1 500 °C», afferma. «Visto che il SiC è uno dei materiali sintetici più duri e possiede una densità più bassa rispetto alle altre opzioni di rivestimento, ThermaSiC conferisce alle applicazioni una durata maggiore, costi di manutenzione inferiori e un vantaggio competitivo in termini di sostenibilità».
Parole chiave
ThermaSiC, carburo di silicio, SiC, spruzzatura termica, rivestimento, Seram Coatings
