Rivestimenti avanzati per il magnesio
Il magnesio è il terzo metallo più comunemente utilizzato nell'industria, dopo l'acciaio e l'alluminio. Il settore dei trasporti, aerospaziale, medico e sportivo fabbricano prodotti che richiedono resistenza, durevolezza e limitata densità. Nonostante queste proprietà, tuttavia, l'impiego delle leghe di magnesio è ancora parzialmente limitato, a causa della predisposizione alla corrosione. I materiali estranei che trattengono l'umidità sulla superficie possono favorire la corrosione e l'erosione, a meno che il metallo non sia protetto da rivestimenti appropriati. Un ulteriore inconveniente è rappresentato dal fatto che molti rivestimenti attualmente adottati sono fonte di inquinanti tossici, compresi metalli e ioni fluoruri. L'obiettivo ambizioso del progetto NANOMAG, finanziato dall'UE, è stato lo sviluppo di rivestimenti resistenti alla corrosione e all'abrasione con l'utilizzo di processi ecocompatibili ed economicamente convenienti. Un team dei partner di progetto dell'Haute Ecole Arc Ingeniérie, in Svizzera, ha utilizzato una tecnologia di rivestimento in bagno di sol-gel a bassa temperatura per l'applicazione di rivestimenti di ossido multicomponente e SiOX per la produzione di un film sottile. I precursori utilizzati erano tetraetilortosilicato e alluminio-sec-butossido. Entrambi presentano proprietà interessanti che garantiscono un'eccellente aderenza alla superficie della lega. Sono stati sviluppati diversi tipi di rivestimenti, compresi ossidi multicomponenti contenenti silicio, ossidi di cerio e zirconio e uno strato di polimero applicato successivamente. Dopo l'applicazione dei film, sono stati eseguiti test gravosi di aderenza e durezza, accelerando la corrosione. I risultati hanno mostrato che dopo un centinaio di esposizioni a test di sali vaporizzati, non si è verificata un'erosione evidente nelle leghe rivestite. Tuttavia, i requisiti degli utenti finali hanno determinato la sospensione delle indagini sullo strato in polimero. È stato sviluppato, inoltre, un rivestimento in nitruro di cromo (CrN) che è stato applicato utilizzando la deposizione fisica da fase vapore assistita da plasma (PAPVD) alla stessa temperatura limitata di 180 °C. I film, inoltre, sono stati applicati a una nuova lega di magnesio prodotta nell'ambito del progetto NANOMAG. La recente domanda di veicoli più leggeri e che consumino meno carburante, e lo sviluppo del programma aerospaziale che richiede materiali resistenti ma a bassa densità, ha aumentato l'interesse dei produttori per il magnesio. Sia le applicazioni dei rivestimenti in multicomponenti che il rivestimento in CrN sono stati applicati alla produzione industriale per l'impiego in campi di media e vasta estensione.
