La lavorazione delle particelle migliora i rivestimenti
Le turbine a gas e vapore per la generazione di elettricità, i motori degli aeromobili, i reattori chimici e i materiali edili si basano tutti sui rivestimenti con barriera termica. Tali rivestimenti hanno un ampio utilizzo e il potenziale di mercato per rivestimenti con migliori prestazioni a prezzi più contenuti è significativo. I ricercatori finanziati dall'UE hanno dato il via al progetto PARTICOAT per produrre un unico rivestimento che combinasse le caratteristiche di protezione dalle alte temperature, protezione antincendio e isolamento elettrico ad alta temperatura. Il team ha raggiunto gli obiettivi iniziali delineati nella proposta del progetto con una varietà di soluzioni di rivestimento. I ricercatori hanno scelto microparticelle di alluminio nell'ordine di grandezza di 1-20 micrometri. Hanno legato con successo le particelle alla superficie del substrato. Il trattamento termico utilizzato ha inoltre contribuito a creare sfere in ossido cave dalle particelle metalliche originali per formare un rivestimento superiore con struttura in schiuma. Sotto il rivestimento superiore è stato formato uno strato di diffusione che funziona come rivestimento di legame per lo strato superiore e come strato di protezione dalla corrosione. I test della resistenza alle alte temperature dei rivestimenti a base di alluminio hanno dimostrato una riduzione della temperatura fino al 25 % con uno spessore del rivestimento superiore di 170 micrometri. I rivestimenti aderivano bene ai substrati ed erano inoltre resistenti ai graffi. I ricercatori hanno utilizzato microparticelle in alluminio ossidato per produrre uno strato interno e altre particelle impiantate in uno strato esterno con ritardante di fiamma per due diverse soluzioni di rivestimento antincendio. Entrambe le soluzioni hanno passato i test di resistenza alle fiamme e di protezione dal calore ed è stata definita per entrambe una procedura di produzione su scala industriale. Gli scienziati hanno sviluppato tre soluzioni di rivestimento per i conduttori elettrici in rame utilizzati negli elementi di riscaldamento a elevate temperature. Avendo passato tutti i test per i graffi, l'aderenza, l'erosione, la resistenza al fuoco e per la resistività elettrica, i progetti sono ora in fase di test sul campo. PARTICOAT ha dimostrato con successo i progetti di rivestimento con barriera termica in cui viene formato un sistema di rivestimento di legame e rivestimento superiore in un'unica fase del trattamento termico. L'utilizzo delle particelle sferiche in alluminio consente la formazione del rivestimento di legame e la loro ossidazione crea sfere cave che fungono da barriera termica. Questi rivestimenti multifunzionali a basso costo hanno già suscitato l'interesse dei partner per i componenti pre combustione e per i condotti a termocoppia.
Parole chiave
Rivestimenti protettivi per le alte temperature, formulazioni multifunzionali, barriera termica, protezione antincendio, isolamento elettrico, alluminio, microparticelle, sfere di ossido cave
