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Proprietà meccaniche

 

 

All’ISTEC, le proprietà meccaniche dei materiali ceramici sono studiate da più di vent’anni. Le tecniche sperimentali d’indagine si basano principalmente su metodiche ormai consolidate nella prassi della caratterizzazione meccanica come ad esempio l’esecuzione di prove in base a norme internazionali (CEN o ISO), la cui definizione vede il personale del CNR-ISTEC coinvolto a livello nazionale e internazionale.
Le principali proprietà studiate sono
  • la durezza
  • le costanti elastiche
  • la resistenza alla frattura
  • la tenacità alla frattura.
Resistenza e tenacità possono esser misurate anche ad alta temperatura (fino a 1500°C), in aria o in atmosfera controllata.
Con la tecnica della nano-indentazione, inoltre, la caratterizzazione meccanica è stata estesa, oltre ai materiali in “bulk”, anche a elementi sub-micrometrici come
  • film sottili
  • singoli grani
  • fasi secondarie.
Scopo principale dello studio delle proprietà meccaniche è la comprensione dei legami che intercorrono fra le prestazioni del materiale e le sue caratteristiche chimico-fisiche. L’esame dei risultati sperimentali e il confronto con le teorie correlate sono perciò rivolti sia alla definizione delle performance dei materiali sia alla possibilità di sviluppare materiali con prestazioni incrementate grazie ai “feed-back” che si ottengono dalla caratterizzazione meccanica, come ad esempio nel caso della frattografia o dell’analisi dell’interazione cricca-microstruttura.
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Macchina universale per prove materiali Instron mod. 1195 per test a temperatura ambiente. Telaio da 100 kN. Velocità della traversa: 0,05-500 mm/min. Test in controllo di spostamento.

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Macchina universale digitale per prove materiali Zwick mod. Z050 per test a temperatura ambiente. Telaio da 50 kN. Velocità della traversa: 0,0005-400 mm/min. Test in controllo di spostamento e di carico.

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Macchina universale per prove materiali Instron mod. 6025 per test ad alta temperatura in aria (fino a 1500 °C). Telaio da 100 kN. Velocità della traversa: 0,005-1000 mm/min. Test in controllo di spostamento e di carico.

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Durometro Zwick mod. 3212 per misure di durezza Vickers o Knoop (carichi da 98 mN a 98 N). Ingrandimenti: 10x, 200x e 400x.

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Durometro Volpert per misure di durezza Vickers (carichi da 49 N a 1178 N). Ingrandimenti: 100x.

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Nanoindenter MTS mod. XP con punta Berkovich. . Profondità massima di contatto: >500 µm. Carico massimo: 500 mN. Carico di contatto: