Mulattieri - Università degli Studi di Cassino

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO E DEL
LAZIO MERIDIONALE
Dottorato di Ricerca in Ingegneria Civile, Meccanica
e Biomeccanica
XXIX Ciclo
Danilo Mulattieri
Relazione di primo anno di attività
3 dicembre 2014
Seminari
Certificazione energetica 2014: seminario di formazione professionale su aspetti
normativi e funzionalità del programma TerMus. Novità e aggiornamenti su
norme UNI/TS 11300-1/2 (revisioni 2014), UNI/TS 11300-3, nuova UNI 10349
con aggiornamento dati climatici
Ristrutturazione 2014: BIM e riqualificazione architettonica, energetica e
sismica. Casi studio con analisi dei possibili incentivi fiscali
Inglese: corsi offerti dall’ateneo e privatamente.
Rischio da agenti cancerogeni e mutageni “un problema in continua
evoluzione”.
Convegni – Congressi
FAILURE ANALYSIS: Presentazione di Casi Studio di Rotture su componenti
durante il funzionamento per fatica/frattura.
Tematiche di ricerca studiate
Nel corso del primo anno di dottorato i primi mesi sono stati dedicati allo studio
di carattere generale al fine di consolidare e approfondire le conoscenze in parte
già acquisite in materia di rivestimenti chimici, e a tematiche di carattere
generale.
In particolare, le attività di ricerca svolte sono state dedicate al reperimento dei
testi e delle pubblicazioni da studiare e approfondire, indipendentemente dallo
studio del progetto di dottorato.
A questo proposito, ho ritenuto opportuno sia lo studio dei manuali classici sia la
consultazione delle maggiori riviste scientifiche, con l’obiettivo di individuare le
ricerche attualmente più accreditate, sulle quali possa essere interessante
sviluppare un approfondimento scientifico. Anche la partecipazione ai diversi
seminari e convegni durante l’anno è stata un prezioso strumento di
approfondimento e stimolo, di cui alcuni inerenti alle tematiche attuali, quali le
ristrutturazioni edilizie e le certificazioni energetiche in modo da acquisire una
visione più ampia in tale materia.
Durante quest’anno, ho avuto un confronto periodico e continuo con il Prof. Di
Cocco, in qualità di tutor al fine di configurare e delimitare progressivamente
l’ambito e la struttura del mio dottorato di ricerca.
Durante l’anno accademico ho approfondito le mie conoscenze in relazione ad
alcuni temi di ricerca concordati con il professore e ho cercato di reperire parte
del materiale utile alla ricerca. Nell’ambito delle attività didattiche ho tenuto una
lezione avente come oggetto "i rivestimenti anodici”. Come accennato in
precedenza, le lezioni dei corsi offerti dall’ateneo, i convegni ed i seminari cui
ho preso parte sono stati per me di grande utilità in questo senso anche sé
impossibilitato a partecipare a tutti i seminari offerti dall’ateneo per motivi di
lavoro.
L'attività di ricerca si è focalizzata principalmente nello studiare il
comportamento del rivestimento in lega Zn-Ni ottenuta per via elettrolitica dal
punto di vista corrosionistico per l’utilizzo in campo aeronautico. Si è inoltre
studiato il comportamento meccanico dell’acciaio duplex dopo
l’elettrodeposizione. La soluzione è stata realizzata dalla ditta COVENTYA che
ha fornito la soluzione e le informazioni per ottenere il rivestimento,
l’elettrodeposizione è stata effettuata nel laboratorio della ditta CEA, mentre le
prove corrosionistiche e meccaniche sono state effettuate presso il laboratorio
DIMSAT.
In particolare le prove meccaniche consistono in una prova di trazione a lenta
velocità di deformazione 10-6 s-1, mentre l’analisi al SEM ha permesso di dire in
che modo il provino di trazione si è rotto e come il rivestimento abbia resistito
alla sollecitazione. Dalle prove meccaniche e dall’analisi effettuate al SEM fino
a questo punto della ricerca, si può concludere che all’aumento della densità di
corrente aumenta l’infragilimento a parità di tempo, mentre all’aumento del
tempo di deposizione si ha una sorta di deidrogenazione e il materiale diventa
più duttile. Il tempo ottimale per ottenere il rivestimento è oltre i 5 minuti quindi
per tempi di 10 minuti o 20 minuti con una densità di corrente di 2,5 A/dm2.
Per i primi 5 minuti e per densità di corrente oltre i 3 A/dm2 si ottiene un
rivestimento incoerente e un maggiore infragilimento del materiale, mentre per
densità di 2,5 A/dm2 il rivestimento è incompleto e il materiale non presenta
infragilimento.
Le analisi elettrochimiche ci permettono di affermare che il potenziale di
equilibrio in questa soluzione per i provini di 10 e 20 minuti è di circa E0= -0.72
mentre per quelli di 5 minuti è di -0.67 a riprova che il rivestimento è
incompleto. Esiste una relazione più che lineare tra tempo di elettrodeposizione
e la densità di corrente.
In questa soluzione il rivestimento ha un intervallo di passivazione molto
limitato variando la densità di deposizione, il potenziale di passivazione è il
medesimo ma varia il potenziale di rottura del film passivo che è maggiore per
densità di deposizione maggiore, questo è dovuto essenzialmente a un maggior
spessore del rivestimento.
Per ottenere un rivestimento completo bastano 10 minuti alla densità di corrente
consigliata dal produttore, ma se si vuole avere anche una maggiore duttilità
meccanica è consigliabile continuare con la deposizione. Per comprendere
questo effetto vanno effettuati ulteriori studi ed analisi.
Questo è l’inizio di uno studio di ricerca, il cui scopo è di ottenere il know-how
per sostituire la cadmiatura con un processo che abbia le stesse prestazioni.
Infine, negli ultimi mesi, l’attività di ricerca era diretta non solo alla mia
preparazione ma anche alla preparazione di un articolo sul rivestimento Zn-Ni.
Inoltre si è dedicata una parte dell’attività di ricerca allo studio di alcuni aspetti
fondamentali dei rivestimenti anodici su leghe di alluminio, allo scopo di
studiare l’affidabilità di questi film accresciuti in soluzioni a basso impatto
ambientale. Il problema sarà affrontato sperimentalmente in laboratorio
utilizzando come tecniche di indagine la microscopia SEM.
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