Rivestimenti ceramici anticorrosivi

Surface engineering has the aim to improve the superficial characteristics of a material. The methods employed in order to modify the tribological and corrosion resistance characteristics are generally based on the deposition of a thin metallic, organic or inorganic layer depends on the ambient and the general condition in which the material operates (i.e. mechanical and thermal stress). The using of ceramic coatings is one of the most appreciated methodologies. There are several techniques of deposition such as PVD, CVD, Sol-Gel and Plasma Spray. In the present study the results of two different studies concerning ceramic coatings are showed: the first about Zirconia primer deposited by Sol-Gel and the second about Alumina coating deposited by Fluidized Bed. In the last years, the European Union promulgated directives concerning restrictions in the use of heavy metals such as chromium VI, lead, mercury and cadmium in vehicles and in electronic devices. In particular the limitations in the use of chromium VI, led a great demand in the corrosion protection field for new inhibitors and new coating formulations, characterised by low environmental impact, with the same corrosion prevention and protection properties. A suitable solution seems to be the use of inorganic primers based on silica, zirconia or titania, top-coated with different polymeric layers. This research presents the results of corrosion tests carried out on 1050 and 6060 aluminium sheets coated with zirconia primers, prepared by sol-gel route followed by a low temperature heat treatment. Primers obtained from both organic and inorganic precursors were tested. As a comparison, some cromate and fluotitanate primers industrially prepared have been also tested. Fluidized bed processing is a relatively novel method for coating metal substrates. In comparison to other deposition processes, the FB offers many advantage like the possibility to operate at low temperature, to deposit virtually any kind of powder material and the ability to cover complex shapes. Alumina coatings had been deposited on Al 6082 T6 using a novel technique based on a Fluidized Bed (FB). Processing times ranging from thirty minutes to four hours were chosen in order to comprehend the effect on the tribological and corrosion properties.

L’ingegneria delle superfici si prefigge lo scopo di modificare le caratteristiche superficiali di un materiale per migliorarne le proprietà tribologiche. I metodi impiegati per modificare le caratteristiche superficiali si basano in genere sulla deposizione, o la formazione, di un sottile strato metallico o di un composto organico o inorganico sulla superficie del materiale. La scelta del tipo di rivestimento dipende dall’ambiente in cui opererà, nonché dalle condizioni generali a cui è sottoposto il materiale, quali sollecitazioni meccaniche e termiche. L’impiego di rivestimenti ceramici è da anni una delle metodologie maggiormente utilizzate per migliorare le caratteristiche di resistenza alla corrosione ed all’usura dei materiali metallici. Le tecniche di deposizione più diffuse sono sicuramente: PVD, CVD, Sol-gel e Plasma spray. Nel presente lavoro verranno riportati i risultati ottenuti da due ricerche distinte inerenti la caratterizzazione di rivestimenti ceramici depositati su leghe d’alluminio mediante due differenti tecnologie: primer di zirconia depositati attraverso tecnologia sol-gel e rivestimenti di allumina depositati attraverso letto fluido. Negli ultimi anni, l’Unione Europea ha diramato alcune direttive che introducono delle restrizioni nell’uso del cromo nei veicoli e nelle apparecchiature elettroniche. L'impossibilità di usare il cromo nei rivestimenti di protezione ha spinto i ricercatori a studiare nuovi trattamenti più rispettosi dell'ambiente. Una soluzione che sembra dare risultati interessanti è l’uso di sistemi costituiti da primer inorganici a base di silice, zirconia o titania, a loro volta rivestiti da un film polimerico di diverso tipo. Verranno quindi presentati i risultati relativi alla caratterizzazione morfologica ed elettrochimica di primer di zirconia depositati su lamine di alluminio 1050 e 6060 mediante la tecnica del sol-gel partendo sia da precursori organici che inorganici, utilizzando differenti temperature di trattamento termico. Al fine di verificare l’effettiva validità di tali rivestimenti i risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti su campioni di primer a base di cromati e fluotitanati preparati mediante processi industriali. Tra i numerosi metodi per la deposizione di rivestimenti ceramici, la tecnica a letto fluido risulta del tutto inedita ed offre numerosi vantaggi come la possibilità di operare a freddo e di poter depositare virtualmente qualunque tipo di materiale purché disponibile in polvere su substrati anche a geometria complessa. Verranno quindi presentati i risultati inerenti le caratterizzazioni morfologica, tribologica ed elettrochimica effettuate su lamierini di lega di alluminio 6082 T6 rivestiti con allumina, mediante deposizione in letto fluido. Allo scopo di comprendere l’influenza dei parametri di deposizione ed in particolare del tempo di deposizione sulle caratteristiche meccaniche ed elettrochimiche sono stati analizzati campioni caratterizzati da diversi tempi di trattamento in letto fluido.