MY ALFATEST
Per avere accesso a tutte le aree del sito web o per visualizzare i documenti e i file multimediali effettua il login o la registrazione.
La ceramica è un materiale inorganico, non metallico, molto duttile allo stato naturale, rigido dopo la fase di cottura e utilizzato per numerose applicazioni:
Le principali tipologie di ceramiche tradizionali sono le terracotte, il gres, la porcellana e l’argilla.
Rientrano in questa categoria sia le ceramiche a pasta compatta, con una bassa porosità e una certa impermeabilità ai gas e ai liquidi, e le ceramiche a pasta porosa, tenera e assorbente, più facilmente scalfibile.
Nel settore ceramico le tecniche generalmente utilizzate per la caratterizzazione sono molteplici e Alfatest ne propone diverse per lo studio dei materiali ceramici tra cui: barbottine, smalti, polveri ceramiche atomizzate, graniglie di vetro, e di varie materie prime tra cui argille, caolini, feldspati, quarzi, zirconio etc.
Il supporto alle imprese attive nel settore dei materiali ceramici prevede anche l’esecuzione di prove di caratterizzazione dei materiali per la risoluzione di problematiche legate ai prodotti e al processo produttivo.
Varie tecniche che giocano un ruolo cruciale nel settore ceramico, influenzando diversi fasi del processo produttivo e le proprietà finali del materiale, qui di seguito elencheremo quali.
La granulometria a diffrazione Laser per polveri, sospensioni ed emulsioni con strumentazione Malvern Panalytical gioca un ruolo fondamentale nel mondo ceramico soprattutto per quel che riguarda alcuni punti chiave.
1. Produzione di grandi lastre ceramiche. La granulometria dell’atomizzato influisce sul flusso di massa attraverso l’orifizio della tramoggia durante la produzione di grandi lastre ceramiche. Una granulometria più grossolana dell’atomizzato o la presenza di aggregati di forma irregolare possono influenzare la velocità del flusso di massa. Gli atomizzati come polveri asciutte tendente alla sferoidale sono spesso fragili e non facili da misurare con la tecnica della setacciatura. Anche in diffrazione laser si potrebbe per esempio rompere l’atomizzato e produrre troppa polvere. Per questo può essere molto utile anche utilizzare analisi di immagine e granulometria con strumenti foto-ottici però a caduta libera come il CPA 2-1.
Granulometria e analisi di immagine dinamica per materiali scorrevoli quali granulati, graniglie e polveri atomizzate con strumentazione Nexopart-H&B.
2. Deposizione sul nastro. Durante la deposizione delle polveri sul nastro, la granulometria può influenzare l’angolo di riposo, che a sua volta determina le ondulazioni sulla superficie dello strato soffice.
3. Creazione di graniglie ceramiche. La granulometria è fondamentale nella creazione delle graniglie ceramiche. Da questa caratteristica fisico/chimica conseguono diverse importanti proprietà come la reattività nella sinterizzazione e nelle reazioni in cottura. Anche qui la presenza di over-size granulometrici potrebbero rovinare il letto di polvere della graniglia creando grossi problemi produttivi. L’oversize, anche di singole particelle fuori range, può essere misurato con il CPA 2-1 in modo unico essendo l’unico vero conta particelle per polveri asciutte al mondo.
4. Effetti estetici. Le graniglie ceramiche, costituite da particelle di vetro con una precisa distribuzione granulometrica, vengono applicate su una superficie ceramica per ottenere differenti effetti tramite appropriata cottura.
L’analisi termogravimetrica (TGA) e l’analisi termica differenziale (DTA) sono ampiamente utilizzate nello sviluppo di nuovi materiali ceramici. La TGA è una tecnica utilizzata nella lavorazione e sinterizzazione della ceramica per identificare le temperature critiche in cui un materiale inizia a deteriorarsi. Questi dati sono fondamentali per i ricercatori e gli ingegneri di processo per progettare e sviluppare componenti ceramici tecnici di successo.
Nell’industria ceramica, quando si parla di reologia, ci si riferisce solitamente alle caratteristiche fisiche delle sospensioni acquose coinvolte nel processo di produzione, di smalti e di inchiostri. Queste proprietà vengono attentamente controllate per garantire le condizioni adeguate della sospensione coinvolta nel processo di produzione. Lo studio reologico dei corpi ceramici, ad esempio, aiuta a fornire ai sistemi la stabilità appropriata, rendendo la poltiglia facilmente gestibile sia durante il suo trasporto all’interno dell’impianto che in applicazione. Le sospensioni ceramiche sono solitamente valutate mediante strumenti specifici chiamati reometri in grado di raccogliere tutte le informazioni sul flusso del fluido in esame. In sintesi, la reologia e la viscosità sono di fondamentale importanza per ottimizzare la lavorabilità e la qualità dei materiali ceramici. Le barbottine da impasto richiedono uno studio reologico accurato per garantire stabilità al sistema durante la movimentazione all’interno dello stabilimento e durante il processo di atomizzazione. Anche gli smalti richiedono un’analisi reologica per ottenere risultati ottimali a livello applicativo e soprattutto gli inchiostri digitali necessitano di un controllo reologico per assicurare la corretta fluidità e dispersione. Le polveri ceramiche formano sospensioni con l’acqua, che vengono ampiamente utilizzate nelle tecniche di produzione industriale come lo spray-drying, lo slip-casting e il tape-casting per produrre diversi prodotti e varietà di piastrelle. La dispersione di tali polveri ed il loro studio reologico nel mezzo acquoso oppure direttamente sulle polveri (con il reometro FT4) è fondamentale per comprendere il comportamento reologico atteso della miscela.
Alfatest mette a disposizione della clientela la strumentazione HAAKE Thermo Scientific con linee che vanno dai semplici viscosimetri fino ai più evoluti reometri rotazionali e capillari.
L’area superficiale e la porosità sono proprietà fondamentali che influenzano la qualità e il comportamento dei materiali ceramici porosi. L’area superficiale specifica di un materiale è la misura della sua superficie totale in relazione alla sua massa o volume. In sostanza, rappresenta quanto spazio superficiale è disponibile per l’interazione con altre sostanze. Questa proprietà è cruciale per processi come catalisi, adsorbimento e reattività chimica. Ad esempio, i catalizzatori spesso hanno una superficie specifica elevata per massimizzare l’efficienza delle reazioni chimiche. La misura dell’area superficiale avviene tramite tecniche come il metodo BET (Brunauer-Emmett-Teller), che coinvolge l’adsorbimento di gas su una superficie solida a diverse pressioni e temperature. La porosità si riferisce invece alla presenza di pori o vuoti all’interno di un materiale. Questi pori possono essere micro, meso o macroscopici, in particolare quest’ultimi analizzati con tecniche di porosimetria a intrusione di mercurio. La porosità e la dimensione stessa dei pori influenzano la capacità di assorbimento, la resistenza meccanica e la conducibilità termica dei materiali ceramici e misurarla è essenziale per garantire che i materiali soddisfino specifiche esigenze di applicazione. Ad esempio, una ceramica utilizzata per filtri o supporti catalitici deve avere una porosità adeguata per svolgere efficacemente la sua funzione.
La microscopia a scansione elettronica è una tecnica di analisi avanzata che riveste grande importanza nella caratterizzazione dei materiali ceramici e delle polveri. Il microscopio SEM utilizza un fascio di elettroni anziché la luce visibile per ottenere immagini ad alta risoluzione dei campioni.
Attraverso il SEM, è possibile analizzare campioni di dimensioni molto ridotte, ottenendo informazioni di tipo morfologico abbinate alla composizione chimica del campione tal quale o allestito in sezione lucida. Questa tecnica è fondamentale per studiare la microstruttura, la porosità, la composizione e la morfologia dei materiali ceramici e delle polveri. Attraverso la microscopia a scansione elettronica accoppiata all’analisi chimica con microsonda (EDX), è possibile ottenere informazioni sulla morfologia e sulla composizione chimica dei campioni. Questa tecnica è preziosa per la caratterizzazione dei materiali ceramici e delle polveri.
In sintesi, la microscopia a scansione è uno strumento essenziale per comprendere la struttura, la composizione e le proprietà dei materiali ceramici e delle polveri, contribuendo alla loro ottimizzazione e applicazione.
La granulometria dei nanomateriali ceramici è una tecnica fondamentale per caratterizzare le dimensioni delle particelle a livello nanometrico. Uno strumento comune utilizzato per questa analisi è la Dynamic Light Scattering (DLS), nota anche come Photon Correlation Spectroscopy (PCS) o Quasi-Elastic Light Scattering (QELS). La DLS è una tecnica non invasiva che misura la dimensione delle molecole, delle nanoparticelle o dei colloidi, tipicamente sub-micronici. Funziona misurando l’intensità dello scattering della luce in funzione del tempo. Questo scattering è generato dal movimento browniano delle particelle. Le particelle più piccole si muovono rapidamente, creando variazioni rapide nell’intensità dello scattering, mentre le particelle più grandi si muovono lentamente, creando variazioni più lente. La DLS offre una misurazione affidabile e accurata delle nanoparticelle e delle dispersioni sub-microniche per una vasta gamma di materiali.
La nanoceramica è un materiale avanzato composto principalmente da particelle ultrafini a livello nanometrico. Le nanoceramiche sfruttano le dimensioni ridotte delle particelle per ottenere proprietà uniche e migliorate rispetto alle ceramiche tradizionali. Grazie alla loro struttura a scala nanometrica, le nanoceramiche presentano eccezionale resistenza meccanica, durabilità e resistenza termica, rendendole ideali per molteplici applicazioni industriali e tecnologiche.
In sintesi, la DLS è uno strumento prezioso per misurare le dimensioni delle particelle di nanoceramica e comprendere meglio le loro proprietà. Questa tecnica contribuisce alla progettazione e all’ottimizzazione di materiali ceramici avanzati.
Per avere accesso a tutte le aree del sito web o per visualizzare i documenti e i file multimediali effettua il login o la registrazione.
In Alfatest dedichiamo particolare attenzione alla formazione dei nostri tecnici, perché consideriamo l’elevato livello professionale del nostro personale un vero “PLUS” da mettere a disposizione dei clienti. I nostri tecnici sono altamente qualificati, grazie a costanti aggiornamenti e ad annuali corsi di aggiornamento all’estero presso le aziende che distribuiamo. Ogni anno devono superare specifici test per ottenere la certificazione che li autorizza ad eseguire i test e rilasciare la certificazione “OQ”. Sono specializzati in specifiche tecniche per garantire la loro efficienza nella diagnostica, l’intervento tecnico ma anche la messa a punto di metodi ed il supporto ai ns. clienti. La squadra di tecnici si divide tra Nord Italia e Sud Italia, muovendosi rispettivamente dai ns. uffici di Cernusco sul Naviglio (MI) e di Roma per garantire dei tempi d’intervento minimi, anche per le regioni del Sud e le Isole
