Studio di rivestimenti nanocristallini – Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Materia, dell’Ambiente ed Urbanistica

Gruppo di lavoro

Tiziano Bellezze, Romeo Fratesi, Mara Malavolta, Gabriella Roventi, Nadia Ruffini, Wei Zhang, Giampaolo Giuliani

Descrizione del campo di attività

La ricerca ha come obiettivo la messa a punto di un processo di elettrodeposizione che permetta di ottenere rivestimenti di nichel nanocristallini. I rivestimenti nanostrutturati, tra cui il nichel, fanno parte di una nuova classe di materiali ben distinti da quelli policristallini convenzionali, la cui dimensione dei grani è al più sub-micrometrica. I materiali vengono definiti nanocristallini quando le loro dimensioni medie dei grani sono al di sotto dei 100 nm; in queste condizioni, le zone di bordo grano costituiscono zone volumetriche non più trascurabili, ma pari ad almeno un terzo dell’intero volume del materiale stesso. Questo aspetto è responsabile di eccezionali proprietà meccaniche, elettriche, magnetiche ed ottiche, come largamente documentato nel corso dei due passati decenni sia dal punto di vista teorico che sperimentale. In particolare, i valori di durezza e di resistenza a corrosione del nichel nanostrutturato, lo rende una possibile alternativa ai rivestimenti duri a base di cromo, attualmente prodotto da bagni a base di cromo esavalente, dichiarato estremamente pericoloso per i suoi effetti cancerogeni certificati sugli operatori. Rispetto agli altri processi di produzione dei rivestimenti nanostrutturati su materiali metallici, l’utilizzo della tecnica di elettrodeposizione offre diversi vantaggi: basso costo dell’equipaggiamento, flessibilità, semplicità ed elevata velocità del processo.