Materiali strutturali, termostrutturali e funzionali

I materiali prevalentemente sviluppati sono ceramici avanzati ossia quei materiali caratterizzati da prestazioni strutturali di elevata resistenza alle sollecitazioni meccaniche e all’usura, in condizioni di temperatura e pressione molto elevate, e materiali con peculiari funzionalità, come proprietà di biocompatibilità, elettriche, ottiche, etc. che possono presentare in particolari condizioni ambientali.

I ceramici avanzati possono essere impiegati in forma di monoliti, compositi o rivestimenti e le attività svolte in questo ambito riguardano prevalentemente:

• ceramici monolitici e compositi per applicazioni strutturali e termo-strutturali nell’ambito della meccanica e della produzione di energia
• compositi a matrice ceramica rinforzati con fibre per applicazioni strutturali e termo-strutturali nei settori trasporti, aerospazio, energia, nucleare, costruzioni
• ceramici trasparenti per laser di potenza e finestre ottiche
• ceramici biocompatibili e bio-inerti per la realizzazione di protesi ortopediche e dentali
• materiali nanofasici per l’illuminazione ad elevata efficienza energetica e la produzione di energia da fonti rinnovabili
• film sottili ceramici o organico/inorganici per funzionalità ottiche, elettriche, fotocatalitiche e idrofobico/oleofobiche
• rivestimenti anticorrosione per la protezione di ceramici e compositi nella produzione di energia, nei trasporti e per l’industria.

Le principali tipologie di materiali studiati sono:

ossidi e ossidi misti: zirconia (ZrO₂), allumina (Al₂O₃) yttrium aluminum garnet (YAG, Y₃Al₅O₁₂), mullite (3Al₂O₃•2SiO₂), zirconia toughened alumina  (ZTA), SiO₂, etc.

non ossidi: carburo di silicio (SiC), carburo di zirconio (ZrC), carburo di silicio/nitruro di alluminio (SiC/AlN), nitruro di alluminio (AlN), nitruro di silicio (Si₃N₄), siliciuro di molibdeno (Mo₅Si₃), disiliciuro  di molibdeno (MoSi₂), etc.

compositi fibrorinforzati: C_f/C, SiC_f/SiC, C_f/SiC, C_f/SiCO, fibre ossidiche/SiCO, Basalto_f/SiCO

rivestimenti: mullite, bario stronzio alluminosilicati (BSAS), allumina, carburo di silicio-siliciuro di molibdeno (SiC-MoSiO₂), carburo di silicio, carbonio

film sottili: silice (SiO₂), allumina, titania (TiO₂), zirconia, ossidi conduttivi trasparenti (TCO, Transparent Conductive Oxide), carburo di silicio, carbonio