Sintesi di materiali compositi allumina/alluminio con processo di infiltrazione reattiva metallo/ceramico

Abstract

Il fenomeno della corrosione dei refrattari silico-alluminosi da parte dell’alluminio e delle sue leghe è stato un problema importante nelle lavorazioni di tali materiali. Negli ultimi dieci anni però l’attacco dell’alluminio su materiali contenenti silice ha portato ad interessanti sviluppi. Numerosi ricercatori hanno studiato la possibilità di ottenere materiali compositi allumina/alluminio con proprietà meccaniche interessanti, sfruttando la reazione di ossido-riduzione tra alluminio e silice. Tale reazione porta alla formazione di un interessante classe di compositi denominata C4. I compositi C4 (Co-Continuous Ceramic Composites) presentano una microstruttura costituita da fasi intimamente compenetrate (IPCs-Interpenetrading Phase Composites). Il processo utilizzato per la produzione dei compositi C4 ha preso il nome di infiltrazione reattiva ceramico-metallo (RMP-Reactive Metal Penetration) e viene realizzato introducendo una preforma contente silice in un bagno di alluminio fuso (o di una sua lega). In questo lavoro, partendo da uno studio iniziale su pre-forme di silice amorfa infiltrate con alluminio fuso, si sono sperimentate pre-forme ceramiche di varie composizioni e di costo contenuto. Dei compositi formatisi per reazione con l’alluminio è stata caratterizzata la microstruttura mediante: diffrazione di Raggi X, microscopia ottica, microscopia elettronica. Infine i compositi sono stati sottoposti a caratterizzazione meccanica.