Effetto dell'attacco chimico su leghe amorfe a base Au con formazione di fasi nanocristalline

Abstract

L'interesse scientifico per le leghe preziose si è recentemente rinnovato in seguito alla scoperta di leghe
multicomponenti a base oro che possono facilmente essere ottenute con una struttura amorfa. Ciò implica un
miglioramento delle proprietà meccaniche del materiale amorfo rispetto al corrispondente cristallino e implica
anche una migliore resistenza alla corrosione del vetro metallico prodotto.
In questo lavoro concentreremo la nostra attenzione sulla produzione di leghe metalliche amorfe a base oro e
sul cambiamento della struttura superficiale di questi materiali sottoposti a prove di resistenza alla
corrosione. Sono state individuate differenti composizioni (Au44Cu36Ti2Si18; Au44Cu37Ti1Si18; Au42Cu29Ti8Si21;
Au49Cu26.9Ag5.5Pd2.3Si16.3), che mostrano una buona tendenza a formare vetri, di cui sono stati prodotti
campioni in forma di nastro tramite solidificazione rapida. La struttura superficiale dei campioni, così come
prodotti, è stata studiata tramite diffrattometria di raggi X ad angolo radente, mettendo in evidenza la
presenza della sola fase amorfa per tutti i campioni presi in esame.
È stato successivamente eseguito un trattamento in sudore artificiale (0.5 % NaCl, 0.1 % acido lattico, 0.1 %
urea; pH= 6.5) per una settimana seguendo la direttiva europea UNI EN 1811 del 1998. L'incubazione in
sudore artificiale ha portato a modifiche della superficie, differenti a seconda dei campioni, che sono state
messe in evidenza tramite diffrattometria di raggi X ad angolo radente, microscopia elettronica in scansione
SEM, spettroscopia fotoelettronica XPS. Per alcune composizioni, in particolare per la lega
Au49Cu26.9Ag5.5Pd2.3Si16.3, il trattamento ha portato alla formazione di nanocristalli di oro, aggregati
superficialmente a SiO2 in particelle delle dimensioni dell'ordine del centinaio di nanometri. La dimensione e
quantità di particelle che si formano sulla superficie non risulta omogenea per tutti i campioni esaminati, ma
è influenzata dalla composizione della lega. La formazione di cristalli sulla superficie ha, come conseguenza,
il cambiamento delle qualità estetiche della lega; in particolare si osserva un imbrunimento della superficie,
tanto più marcato, tanto più alta è la quantità di precipitati formatisi in superficie.