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Impianto pilota per l'Infiltrazione/Deposizione Chimica da fase Vapore (CVI/CVD)

Composito ceramico

Composito ceramico

Impianto in scala pilota CVI/CVD

Impianto in scala pilota CVI/CVD

Settori applicativi

AerospazioEnergiaMaterialiTrasporti - Mezzi e sistemi per la mobilità di superficie terrestre e marina

Problema da risolvere

La produzione su larga scala dei compositi ceramici è ancora limitata dalla mancanza di specifiche e database su questi materiali, dalla mancanza di criteri per l'accoppiamento con altri materiali, di procedure per la riparazione in servizio, ma soprattutto dai costi di produzione ancora troppo elevati condizionati anche dai costi delle fibre. Lo sforzo tecnologico richiesto per lo sviluppo di questi materiali è notevole in quanto, essendo dedicati ad applicazioni di punta, richiedono di conseguenza tecnologie avanzate per la loro produzione. Tra le tecniche per la produzione dei compositi ceramici, la tecnologia dell'infiltrazione chimica da fase vapore (CVI) è quella più promettente. Questo processo è altamente flessibile in quanto consente la produzione di diversi tipi di matrici ed è il più adatto per la realizzazione di strutture complesse, che riducono al minimo le lavorazioni meccaniche finali.

Descrizione

L'impianto CVI/CVD installato presso la sede di Faenza del laboratorio SSPT-TIMAS-MCC (Laboratorio Materiali Ceramici e Compositi per l'industria manufatturiera) è un impianto che lavora in condizioni isobare/isoterme per la produzione di carbonio pirolitico. La tecnica consente la produzione di compositi mediante l'infiltrazione (CVI) della matrice ceramica all'interno delle porosità di una preforma costituita da fibre ceramiche: il precursore gassoso della matrice, nelle opportune condizioni di temperatura e pressione, deposita direttamente la matrice solida riempiendo gradualmente le porosità della preforma fino alla sua quasi completa densificazione. Quando il processo avviene su un substrato non poroso si parla di deposizione chimica da fase vapore (CVD). Il processo CVI/CVD è altamente flessibile in quanto consente la produzione di diversi tipi di matrici, ad elevata purezza e con composizione e microstruttura controllata ed è il più adatto per la realizzazione di strutture complesse.

Aspetti innovativi e vantaggi

  • Basse temperature di processo e assenza di residui organici
  • Produzione di coating ceramici con bassa porosità, elevata purezza e buona adesione
  • Produzione di compositi ceramici con bassa porosità, elevata purezza ed elevate prestazioni termomeccaniche

Possibili applicazioni

  • Produzione di compositi rinforzati con fibre lunghe a base di carbonio (Cf/C)
  • Produzione di rivestimenti a base di carbonio pirolitico (PyC)

Gruppo di ricerca coinvolto

Burgio Federica SSPT-TIMAS-MCC ;

Data di aggiornamento

26-06-2025

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