Riassunto analitico
Fin dall’antichità l’uomo conosceva e ha utilizzato lo smalto per modificare le proprietà dei suoi manufatti, sia dal punto di vista estetico sia dal punto di vista strutturale. Molte applicazioni industriali e civili fanno uso di questi rivestimenti (il trattamento di componenti per uso domestico, la protezione delle pareti interne dei reattori per processi chimici, la protezione dei componenti meccanici di turboreattori aeromobili Gli scopi della prima parte della ricerca sono stati indagare la morfologia, la composizione chimica e le caratteristiche meccaniche dell’ interfaccia tra il rivestimento di smalto porcellanato e il substrato di acciaio. L’interfaccia è stata studiata con diverse tecniche analitiche XRD, SEM e EDS, microdurezza al fine di comprenderne le caratteristiche chimico-fisiche, mineralogiche e strutturali. Nel secondo anno è stato indagato un altro tipo di smaltatura, mediante tecnica di deposizione elettroforetica. L'uso di un campo elettrico è necessario per spostare la fase solida e permetterne la deposizione sopra l'altro elettrodo. I risultati hanno mostrato che l’additivo chiamato Densicer ® risulta l’additivo migliore per consentire la corretta applicazione dello smalto con la tecnica EPD. Successivamente è stato eseguito un trattamento termico a 800 e 850 ° C e la caratterizzazione di questi campioni è stata eseguita utilizzando diverse tecniche sperimentali. L'ultima parte della ricerca è stato lo studio di diversi campioni aventi spessore di smalto diversi. La correlazione tra le proprietà meccaniche e chimiche dei tre diversi spessori (200μm,250μm,300μm) è stata ottenuta mediante : XRD, SEM and EDS per mostrare la microstruttura della sezione trasversale e la superficie.
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Abstract
Enamel has been used since ancient times in order to modify both the aesthetic and the structural properties of several products. The properties of the applied enamel enabled an optimal preservation of those coated products over the centuries. A wide spectrum of industrial and domestic applications currently makes use of these coatings (e.g. the treatment of components for household use, the protection of interior walls of reactors for chemical processes, the protection of mechanical components of aircraft turbojets). An industrial application is the thermal exchanger of thermal power station. These systems need high performances to obtain electric energy at low cost. The first part of this research aims investigating the morphology, the chemical composition and the mechanical characteristics of the interface between the vitreous enamel coating and the steel substrate. Different kind of enameling techniques have been investigated, such as electrophoretic deposition (EPD). In this process the electric field applied to charged enamel particles suspended, allows the obtainment of the enamel coating on the oppositely charged electrode. The use of different kinds of additives led to a decrease in the sedimentation time of the enamel. Densicer® was selected as the best additive investigated in the present study, since it allowed the good outcome of the EPD process. After a preliminary rheological study different substrates were investigated. Thermal treatments were performed at 800 and 850 °C. Characterization of these was performed by different techniques. The last part of this project was devoted to the characterization of different vitreous enamel plates industrially prepared by means of more conventional techniques. The correlation between mechanical and chemical properties for three different thicknesses (200µm;250 µm;300 µm) was performed by using XRD, SEM and EDS in order to investigate the microstructure of the cross section and the surface.
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