Rivestimenti protettivi per componenti metallici leggeri
Riducendo il peso dei componenti metallici e potenziandone al contempo le proprietà fisiche, chimiche e meccaniche si otterranno notevoli vantaggi in settori come l'industria automobilistica e aerospaziale. Tali caratteristiche comportano riduzioni nel consumo di energia e una maggiore durata dei componenti di fronte alla pressione ambientale e all'usura e alla fatica generali. Alluminio e titanio sono due metalli a basse densità, hanno quindi un peso ridotto per volume. Sono inoltre resistenti alla corrosione e in grado di resistere a temperature relativamente elevate. L'alluminuro di titanio (TiAl) è una lega formata dalla combinazione di questi due elementi. Tra i tre principali composti che forma, gamma TiAl ha attirato maggiormente l'attenzione, in particolare del settore aerospaziale. Ma nonostante il suo interessante potenziale e i progressi fatti nella lavorazione e ingegnerizzazione, il suo uso è ancora limitato in parte a causa delle prestazioni insufficienti in condizioni ambientali estreme e a temperature oltre gli 800 gradi Celsius, in parte per la fragilità e la duttilità limitata. I ricercatori europei hanno dato vita al progetto Innovatial per sviluppare rivestimenti protettivi per i materiali gamma TiAl e per rispondere alla domanda del mercato. Sono stati sviluppati quattro diversi tipi di film sottili strutturati su nanoscala ad elevate prestazioni: multistrati su nanoscala, nanocompositi, rivestimenti intermetallici e rivestimenti con barriera termica (RBT). Oltre allo sviluppo di nuovi rivestimenti, il consorzio Innovatial ha utilizzato un nuovo processo per applicare i rivestimenti, chiamato HIPIMS (high-power impulse magnetron sputtering), un metodo per la deposizione fisica da vapore (PVD) dei film sottili. HIPIMS ha il vantaggio di produrre film ad alta densità con una maggiore resistenza, particolarmente importante per rendere gamma TiAl più interessante. I rivestimenti di Innovatial hanno dimostrato le prestazioni superiori per la protezione a lungo termine di componenti gamma TiAl. La commercializzazione potrebbe consentire a gamma TiAl di rispondere alla domanda in aumento dal settore aerospaziale, automobilistico ed energetico di materiali leggeri ad alte prestazioni soggetti ad elevate temperature e con tempi di sosta superiori.
