Aree di ricerca
Le competenze presenti all’interno del Laboratorio riguardano principalmente i materiali compositi a matrice ceramica e polimerica, le schiume e i lattici ceramici, lo studio della microstruttura, la caratterizzazione dei materiali, l’innovazione dei processi di produzione e lo sviluppo di materiali per applicazioni in ambito energetico.

Il Laboratorio si avvale di numerosi strumenti per la preparazione e la caratterizzazione dei nuovi materiali e parallelamente allattività sperimentale svolge attività di modellazione e simulazione con lo scopo di approfondire la conoscenza teorica di particolari processi o delle caratteristiche dei materiali in esame.

La principale attività del laboratorio riguarda la produzione di materiali ceramici ad elevata complessità geometrica, tramite varie tecniche di stampa 3D:

  • stampa stereolitografica (SLA): è una tecnica che permette di realizzare singoli oggetti tridimensionali a partire direttamente da dati digitali elaborati da un software CAD impiegando particolari resine fotosensibili solidificate tramite una sorgente UV
  • stampa di sinterizzazione selettiva con laser (SLS): è una tecnologia di produzione additiva che impiega un raggio laser per sinterizzare delle particelle di polvere che possono essere a base polimerica o composita
  • stampa binder jetting (BJ): è una tecnologia di Stampa 3D che utilizza un letto di polveri, che vengono fatte aderire tramite un legante (binder) depositato tramite una testa a getto d'inchiostro. Il processo, reiterato strato su strato, è utilizzato per creare oggetti tridimensionali a partire da un file CAD

Il design di architetture complesse viene realizzato attraverso codici numerici appositamente costruiti negli anni ed in continuo sviluppo, con i quali è possibile generare materiali porosi idonei per la stampa 3D ed eseguire ottimizzazioni topologiche per la creazione di componenti ceramici ad elevate prestazioni.

Le principali attività di ricerca attualmente presso il Laboratorio comprendono:

  • Sviluppo e caratterizzazione di schiume e lattici ceramici, fabbricati attraverso tecniche di produzione additiva come la stampa 3D, per la realizzazione di bruciatori porosi, radiatori, assorbitori solari, catalizzatori, filtri aria/acqua e scambiatori di calore ad alta temperatura
  • Sviluppo e caratterizzazione di materiali compositi a matrice ceramica per applicazioni aerospaziali e ad alta temperatura
  • Sviluppo e caratterizzazione di materiali compositi a matrice polimerica per applicazioni in campo elettrico
  • Modellazione e simulazione del comportamento termico, elettrico e meccanico di schiume e lattici ceramici e di materiali compositi polimerici conduttivi
  • Modellazione e simulazione dei processi di infiltrazione reattiva nei materiali ceramici
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