Literatura académica sobre el tema "Ceramica di Rivestimento"

La produzione brasiliana di stagno su scala industriale iniziò negli anni ’40 e si espanse nel 1950. Tuttavia, l’importanza interna avvenne solo con la scoperta del deposito di cassiterite di Rondônia nel 1950. Ciononostante, il Brasile non faceva parte del Consiglio internazionale dello stagno (ITC), che all’epoca era l’accordo di mercato dei paesi maggioritari nella produzione di stagno e questo divenne un ostacolo alla valorizzazione dello stagno nel commercio internazionale. Lo stagno metallico è impiegato nel rivestimento per contenitori di acciaio, nella produzione di saldatura per giunti di tubi o circuiti elettrici, nella ceramica, nella produzione di vetro, nella produzione di ottone e nella sua forma secondaria, rottame, viene utilizzato nella produzione di stagno. Lo scopo di questo articolo è quello di mostrare il panorama dello stagno globale e nazionale tra il 2010 e il 2014. I dati per eseguire questo articolo sono stati presi dal Dipartimento Nazionale della Produzione Mineraria – DNPM (http://www.dnpm.gov.br/). La ricerca bibliografica è stata condotta in articoli scientifici trovati nella rete informatica mondiale. Lo stagno ha attraversato un periodo relativamente positivo tra gli anni oggetto dell’indagine. Si scoprì che la produzione mondiale di stagno aveva pochi cambiamenti; che l’Asia è il principale continente che detiene riserve di stagno; che la produzione brasiliana di stagno metallico e contenuto è aumentata durante il periodo analizzato; che il Brasile esporta più delle importazioni di stagno; che il consumo apparente variava, chiudendo ad un livello elevato; e che il prezzo della ton era molto vicino durante gli anni intervistati. Le crisi del mercato internazionale non hanno influito così fortemente sulla produzione da aumentare dagli investimenti nell’estrazione di materie prime.

Over the last few decades, due to the aging of the population, prolonged life expectancy and increased demand for esthetic dental procedures, there is an increasing request for dental implant treatment for the replacement of missing teeth. In addition, in presence of an inadequate amount of bone for implant positioning, bone regeneration procedures are required. Among various strategies, which are currently being investigated, synthetic biocompatible three-dimensional structures, known as “scaffolds”, produced using different additive manufacturing technologies are attracting growing attention for use in bone tissue regeneration, as personalized bone scaffolds can be designed to fit specific bone defects. Successful use of bioactive ceramics, as coating materials for dental implants as well as bone substitutes, has been reported. In particular, sintered hydroxyapatite (HA) has been extensively employed in clinical dental practice. However, its low fracture toughness and the occurrence of delamination at the interface with titanium substrates have significantly limited the scope of clinical applications. More recently, a new category of bioactive ceramics, i.e. silicate-based ceramics, has received great attention, due to their remarkable bioactivity and good mechanical properties. The primary aim of the current project is to develop and test in vitro and in vivo a specific bioactive silicate-based ceramic, sphene (CaTiSiO5), as coating material for dental implants. Sphene coatings will be prepared using a preceramic polymer containing nanosized active fillers as precursors for the formation of the desired ceramic phase. Coating will be applied by airbrushing, and the samples will undergo heat treatment, in order to transform the precursors into a ceramic coating. Once the sphene-coated implants will be prepared, they will be fully characterized in terms of microstructure analysis, crystalline phase assemblage, physicochemical properties, effect on mesenchymal stem cell behavior in vitro, and, finally, osseointegration in a rat model. Secondary aim of this project consists in the production and characterization of sphene ceramic scaffolds to be utilized as bone substitutes for bone tissue regeneration. These scaffolds will be fabricated by direct ink writing using a preceramic polymer and nano sized active fillers. The samples will be then characterized, and a particular attention will be given to investigating in vitro cytocompatibility and osteoconductive properties, prior to in vivo study using rat critical size calvarial defect model.

Attraverso il programma agli elementi finiti Abaqus, è stato modellato un sistema composto da massetto-adesivo-piastrelle al fine di determinare le prestazioni e la durabilità di una piastrellatura sottoposta a definiti livelli di sollecitazione. In particolare è stata eseguita un’analisi parametrica per comprendere se il meccanismo di collasso, caratterizzato dal distacco delle piastrelle dal massetto, dipenda dai parametri geometrici del sistema e dalle proprietà meccaniche. Il modello è stato calibrato ed ottimizzato per rispondere alle esigenze del CCB (Centro Ceramico Bologna, area disciplinare della scienza e tecnologia dei materiali), che tramite una convenzione con il dipartimento DICAM - Scienze delle costruzioni, richiede, per garantire la durabilità dell’installazione, l’interpretazione dei seguenti punti: - Influenza di un aumento del formato delle piastrelle; - Influenza di una riduzione dello spessore della fuga; - Influenza delle caratteristiche meccaniche dei materiali costituenti i diversi elementi; per esempio aumento della deformabilità dello strato di supporto oppure altro tipo di massetto, sigillante o adesivo. La richiesta dello studio del comportamento meccanico di rivestimenti ceramici deriva dal fatto che sul mercato si stanno sviluppando delle piastrelle ceramiche molto sottili e di dimensioni sempre più grandi (come ad esempio la tecnologia System-laminam), di cui non si conosce a pieno il comportamento meccanico. Il CCB cerca di definire una norma nuova e specifica per questo tipo di lastre, in cui sono indicati metodi di misura adatti e requisiti di accettabilità appropriati per lastre ceramiche sottili.

This thesis summarizes the work carried out during the three-year Ph.D in Industrial Engineering and involve the study and characterization of coatings obtained on light alloys with the technique known as Plasma Electrolytic Oxidation (PEO). PEO process is, from the practice point of view, similar to the traditional anodic oxidation process as it's based on the electrochemical growth of a protective oxide layer on a metal surface. Compared with the traditional anodizing, PEO process works at higher currents and higher voltages, thus modifying the characteristics of the obtained layer. In recent years the importance of PEO process is increasing both in the research and in the industrial world. In fact the potentiality of the coatings obtained with this type of process are higher than those of the coatings obtained with the traditional techniques of chemical conversion or anodizing. However, the relatively high cost and some problems related to the process (in particular the need of a post treatment to ensure galvanic corrosion) have now slowed to the widespread use on an industrial scale. So the scientific research on one hand is looking for new solutions to further improve the properties of the coatings, in order to justify the higher costs, on the other is trying to modify the existing process to reduce the above-mentioned costs. The obtained results explained in this thesis have allowed an expansion in the knowledge regarding the PEO coatings and in particular to move towards greater industrial development of the technique. In fact new process parameters that permit to reduce the total time for the obtainment of good PEO coatings maintaining good corrosion resistance were found, especially working with higher current densities if compared with the ones reported in literature. Moreover the addiction of molybdenum and lanthanum salts as additives in the electrolyte used in the PEO process, has permitted to improve the performances of the coating in terms of corrosion resistance. The addiction of graphite nanoparticles and silver particles has permitted to obtain respectively coatings with improved corrosion and wear resistance and coatings with an intrinsic antimicrobial effect. PEO process was also successfully applied on steels.
Questo lavoro di tesi riassume il lavoro svolto durante i tre anni di dottorato in Ingegneria Industriale e riguarda lo studio e la caratterizzazione di rivestimenti ottenuti mediante la tecnica denominata Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) su leghe leggere. Il processo PEO è, dal punto di vista operativo, molto simile ai tradizionali processi di ossidazione anodica in quanto si basa sulla crescita per via elettrochimica di uno strato di ossido protettivo sulla superficie del metallo. Rispetto al tradizionale processo di anodizzazione il processo PEO lavora però a correnti e voltaggi più elevati, modificando così le caratteristiche dello strato ottenuto. Il processo PEO sta assumendo negli ultimi anni sempre maggiore rilevanza sia nell'ambito della ricerca che in quello industriale. Le potenzialità, infatti, dei rivestimenti ottenuti con questo tipo di processo sono molto più elevate rispetto a quelle dei rivestimenti ottenibili con le tradizionali tecniche di conversione chimica o di anodizzazione. Tuttavia il costo abbastanza elevato ed alcune problematiche relative al processo ne hanno per ora frenato la diffusione su larga scala a livello industriale. Dal punto di vista della ricerca scientifica quindi, da un lato si stanno cercando nuove soluzioni che consentano di migliorare ulteriormente le proprietà dei rivestimenti, in modo da giustificare i costi più elevati, dall'altro si stanno cercando delle variazioni al processo che consentano di ridurre i costi sopracitati. I risultati ottenuti durante il dottorato di ricerca e descritti in questo lavoro di tesi hanno permesso di ampliare le conoscenze inerenti i rivestimenti PEO e in particolare di procedere verso un maggiore sviluppo industriale della tecnica. Infatti è stata sviluppata una nuova sequenza di parametri di processo, basata sul lavorare ad elevate densità di corrente, che permette di ottenere rivestimenti di ottima qualità con tempi inferiori rispetto a ciò che viene attualmente realizzato. Inoltre l'aggiunta di sali di molibdeno e lantanio, come additivi dell'elettrolita usato nel processo PEO, ha permesso di incrementare notevolmente la resistenza a corrosione dei rivestimenti in modo tale da consentire la realizzazione di componenti a più alto valore aggiunto. L'aggiunta di nanoparticelle di grafite ha permesso di ottenere rivestimenti con buona resistenza a corrosione e ad usura. L'inserimento di altre tipologie di additivi (particelle d'argento) ha poi permesso di conferire proprietà battericide al rivestimento. Infine la tecnica PEO è stata anche con successo applicata agli acciai basso legati aprendo un importante filone di sviluppo a livello tecnologico.

Sulla base delle previsioni a livello mondiale, il Brasile presenta buone possibilità di incremento della produzione nel settore dei rivestimenti ceramici. L'Italia è uno dei paesi leader e di riferimento per questo segmento con un prodotto di alto valore aggiunto che risulta dall'applicazione del design nella sua attività di sviluppo e di produzione. Si rileva una necessità di creazione di competenze e formazione specifica dei professionisti brasiliani per soddisfare la domanda di risorse umane di questo e di altri settori produttivi. In Brasile la formazione dei professionisti nel Design, ha attualmente una base generica, tuttavia le specificità del settore, basata sull'applicazione delle conoscenze dirette dei settori produttivi e dei territori ad essi collegati, si rende sempre più necessaria, per cui l'uso di modelli didattici di formazione direzionati a questi settori, sembra essere una domanda latente. In questo modo l'obiettivo di questa tesi è proporre un Piano Integrato di Formazione che miri a soddisfare le necessità settoriali e territoriali per quanto riguarda la creazione di competenze e la formazione delle risorse umane che operano nei settori di produzione di beni e servizi. La ricerca si è avvalsa di un approccio quanti-qualitativo applicato ed esplorativo, coinvolgendo studi teorici che hanno restituito un'analisi territoriale che abbraccia il territorio toscano in Italia e quattro stati della regione Sud e Sud-Est in Brasile; lo studio ha rilevato le differenze esistenti relativamente al Design e alla formazione, oltre a quelle dei mercati, dei produttori e dei consumatori nel settore della ceramica per rivestimenti. È stata strutturata una base teorica sulla ceramica di rivestimento considerando gli aspetti storici, artistici, tecnici e applicativi. L'analisi delle attività e delle esperienze dei centri di formazione per le professioni del Design in Italia ha permesso di avere una panoramica su modelli, contenuti, durata e attività didattiche sia locali che delle strutture di altri paesi, fornendo un quadro sulle prospettive future della formazione per il Design. È stata inoltre effettuata un'analisi delle necessità di risorse umane, rivolta alle imprese produttrici di beni e servizi di diversi settori della catena produttiva italiana e ai professionisti che attuano nell'area di sviluppo di prodotto dei settori oggetto della ricerca. Le conoscenze, i procedimenti e le tecnologie acquisite sono state raccolte ed organizzate e a partire da ciò questa ricerca ha identificato la possibilità di sviluppo di un modello di formazione che possa essere applicato a settori produttivi e territori diversi, nel caso specifico di questa tesi sono stati usati come modelli di applicazione il settore della nautica in Toscana e quello della ceramica per rivestimenti in Brasile. I dati raccolti e l'analisi degli stessi ha fornito parametri e riferimenti per un modello didattico che possa essere applicato a diversi livelli di formazione ed adattabile alle necessità territoriali e settoriali. Tale modello mira a contribuire alla formazione professionale destinata alla progettazione di prodotti e processi di qualità più elevata con risultati tangibili sull'aumento della produzione e del valore aggiunto. L'adattabilità e la versatilità di questo Piano Integrato di Formazione Design-Driven per i Sistemi Produttivi Locali dovranno rendere possibili il trasferimento di conoscenze sul Design applicato e di esperienze professionali sui settori studiati.